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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA Y APLICADAS
CARRERA INGENIERIA ELECTROMECANICA
PROPUESTA TECNOLÓGICA
“ANÁLISIS DE DEMANDA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL PORTADOR ELÉCTRICO
DEL PROCESO DE TERMOFIJADO EN UNA INDUSTRIA TEXTIL.”
Autor:
Gualpa Ayala Eduardo Santiago
Tutor:
Ing. Luis Rolando Cruz Panchi, MS.C
Latacunga - Ecuador
2019
ii
iii
iv
v
vi
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por haberme dado la fortaleza de
seguir adelante en los momentos difíciles, de no
dejarme desfallecer y poder disfrutar de esta alegría
junto a mi familia.
Agradezco a la Universidad Técnica de Cotopaxi, por
abrirme las puertas, para seguir encaminado en una
meta más en mi vida académica y culminarla con
éxito, al Ingeniero tutor, por haberme encaminado
por el camino correcto en la sustentación del plan de
titulación y haberlo culminado con éxito.
vii
DEDICATORIA
Este proyecto lo dedico a Dios, por darme la
motivación diaria de seguir adelante y de cuidarme
en los numerosos viajes hacia la Universidad.
A mis padres por haber confiado una vez más en
mí y apoyarme siempre incondicionalmente, a mi
enamorada que ha sido mi principal pilar, mi
fortaleza día a día y que siempre con una sonrisa no
me dejaba perder el ánimo de continuar, a mi hija
parte importante de mi vida, el motivo para seguir
dando lo mejor de mí y demostrarle que en la vida,
todo lo que uno se proponga lo puede lograr.
SANTIAGO
viii
INDICE GENERAL DECLARACIÓN DE AUTORÍA.............................................................................................................. ii
AVAL DEL TUTOR DE PROYECTO DE TITULACIÓN..................... ¡Error! Marcador no definido.
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE TITULACIÓN ............................ ¡Error! Marcador no definido.
AVAL DE IMPLEMENTACIÓN .............................................................. ¡Error! Marcador no definido.
AGRADECIMIENTO .............................................................................................................................. vi
DEDICATORIA ....................................................................................................................................... vii
RESUMEN................................................................................................................................................ xv
ABSTRACT ............................................................................................................................................. xvi
AVAL DE TRADUCCIÓN......................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
1. INFORMACIÓN BÁSICA .................................................................................................................... 1
2. DISEÑO INVESTIGATIVO DE LA PROPUESTA TECNOLÓGICA ............................................. 2
2.1. Título de la Propuesta Tecnológica ................................................................................................... 2
2.2. Tipo de alcance.................................................................................................................................. 2
2.3. Área del conocimiento: (Indicar según las normas CINE – UNESCO) ............................................. 2
2.4. Sinopsis de la propuesta tecnológica ................................................................................................. 2
2.5. Objeto de estudio y campo de acción ................................................................................................ 3
2.5.1. Objeto de estudio ........................................................................................................................ 3
2.5.2. Campo de acción ........................................................................................................................ 3
2.6. Situación problemática y problema ................................................................................................... 3
2.6.1. Situación problemática: .............................................................................................................. 3
2.6.2. Problema .................................................................................................................................... 4
2.7. Hipótesis o formulación de pregunta científica ................................................................................. 4
2.8. Objetivo(s) ........................................................................................................................................ 4
2.8.1. Objetivo general ......................................................................................................................... 4
2.8.2. Objetivos específicos .................................................................................................................. 5
2.8.3. Propuesta .................................................................................................................................... 5
2.9. Descripción de las actividades y tareas propuestas con los objetivos establecidos ............................ 5
3. MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................. 6
3.1. Periodo de medición de la demanda .................................................................................................. 6
3.1.1. A corto plazo ........................................................................................................................ 6
ix
3.1.2. A mediano plazo ................................................................................................................... 6
3.1.3. A largo plazo ........................................................................................................................ 6
3.2. Capacidad Instalada Efectiva............................................................................................................. 6
3.3. Capacidad Instalada Nominal ............................................................................................................ 6
3.4. Carga ................................................................................................................................................. 7
3.5. Carga Instalada CI ............................................................................................................................. 7
3.6. Capacidad Instalada PI ...................................................................................................................... 7
3.7. Confiabilidad ..................................................................................................................................... 7
3.8. Demanda ........................................................................................................................................... 8
3.9. Demanda Máxima ............................................................................................................................. 8
3.10. Factor de Demanda (fd) ................................................................................................................... 9
3.11. Factor de Utilización (fu) ................................................................................................................ 9
3.12. Demanda Promedio ......................................................................................................................... 9
3.13. Factor de Carga (fc) ......................................................................................................................... 9
3.14. Proceso de Termofijado ................................................................................................................. 10
3.15. Campos de Termofijado ................................................................................................................ 10
3.16. El Termofijado .............................................................................................................................. 11
3.17. Motor Trifásico ............................................................................................................................ 12
3.17.1 Datos de placa ......................................................................................................................... 12
3.18. Eficiencia en un motor................................................................................................................... 13
3.19. Reparación de Motores .................................................................................................................. 15
3.19.1. Generalidades. ........................................................................................................................ 15
3.19.2. Problemas en el rebobinado .................................................................................................... 16
3.19.3. Factor por rebobinado ............................................................................................................. 16
3.19.4. Norma IEC60034-30 .............................................................................................................. 17
3.20. Auditoria energética ...................................................................................................................... 18
a) Cumplimiento de objetivos ......................................................................................................... 19
b) Obtención de beneficios ............................................................................................................. 19
3.21. Eficiencia Energética ..................................................................................................................... 20
3.22. Ahorro energético .......................................................................................................................... 21
3.23. Demanda energética ...................................................................................................................... 21
3.24. Armónicos ..................................................................................................................................... 21
x
3.25. Potencia Activa, Reactiva y Aparente ........................................................................................... 23
3.25.1. Potencia aparente (S) .......................................................................................................... 23
3.25.2. Potencia activa (P) .............................................................................................................. 23
3.25.3. Potencia reactiva (Q) .......................................................................................................... 23
3.25.4. Potencia en corriente Alterna Trifásica. .............................................................................. 24
3.26. Factor de potencia ......................................................................................................................... 25
3.27. Problemas por Bajo Factor de Potencia ........................................................................................ 25
3.28. Corrección del Factor de Potencia ................................................................................................. 26
3.29. Energía .......................................................................................................................................... 26
3.29.1. Energía (Kilowatt/hora) .......................................................................................................... 27
3.29.2. Consumo de Energía ............................................................................................................... 27
4. METODOLOGÍA ................................................................................................................................ 29
4.1. Levantamiento de información ........................................................................................................ 29
4.2. Recopilación de datos ...................................................................................................................... 30
4.3. Instalación de equipos ..................................................................................................................... 31
4.4. Procesamiento de información ........................................................................................................ 32
4.5. Esquema de la elaboración del proceso de termofijado ................................................................... 33
4.6. Formulas a utilizarse en el Análisis ................................................................................................. 35
4.6.1. Factor de Demanda (fd) ............................................................................................................ 35
4.6.2. Factor de Utilización (fu) ......................................................................................................... 35
4.6.3. Factor de Carga (fc) .................................................................................................................. 35
4.6.4. Eficiencia de un motor .............................................................................................................. 36
4.6.5. Potencia aparente (S) ................................................................................................................ 36
4.6.6. Potencia activa (P) .................................................................................................................... 36
4.6.7. Potencia Reactiva (Q) ............................................................................................................... 36
4.6.8. Potencia en corriente Alterna Trifásica. .................................................................................... 36
4.6.9. Potencia actual instalada ........................................................................................................... 37
4.6.10 Factor de potencia.................................................................................................................... 37
4.6.11. Energía (Kilowatt/hora) .......................................................................................................... 37
4.6.12. Consumo de Energía ............................................................................................................... 38
4.7. Causa y efecto ................................................................................................................................. 38
4.8. Determinación de Variables ............................................................................................................ 39
xi
5. DATOS TABULADOS ........................................................................................................................ 40
5.1 Identificación del proceso de termofijado......................................................................................... 40
5.2 Motores Eléctricos ............................................................................................................................ 41
5.2.1 Identificación de Motores .......................................................................................................... 41
5.2.2. Características Técnicas y Datos de Placa ................................................................................ 44
5.2.3. Motor de ventilador de aire caliente ......................................................................................... 44
5.2.3.1 Descripción grafica de funcionamiento de motor del ventilador de aire caliente .................... 45
5.2.4 Motor exhaustor ........................................................................................................................ 46
5.2.5 Motor Ventilador Refrigerador .................................................................................................. 47
5.2.6 Motor de Accionamiento Principal ............................................................................................ 48
5.2.7 Motor Foulard ........................................................................................................................... 49
5.2.8 Motores Varios .......................................................................................................................... 50
5.2.8.1. Motor Regulador de Ancho ................................................................................................... 50
5.2.8.2. Motor cortador de orillos ....................................................................................................... 50
5.2.8.3 Motor limpiador de cadena ..................................................................................................... 51
5.2.8.4 Motor Desenrollador de Orillos .............................................................................................. 51
5.2.8.5 Motor Guiador de Tejido ........................................................................................................ 52
5.3 Potencia actual instalada................................................................................................................... 52
5.4. Calibres de conductores de alimentación de los motores ................................................................. 52
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ................................................................................ 57
6.1. Puntos de Medición ......................................................................................................................... 57
6.2. Análisis de Mediciones ................................................................................................................... 57
6.2.1. Máquina que ejecuta el Proceso de Termofijado ...................................................................... 58
6.2.1.1. Demanda Total ...................................................................................................................... 58
6.2.1.2. Energía .................................................................................................................................. 59
6.2.2. Análisis de registros de motores ............................................................................................... 60
6.2.2.1. Potencia Activa, Reactiva y Aparente.................................................................................... 61
6.2.2.2. Factor de Uso......................................................................................................................... 62
6.2.2.3. Factor de Demanda ................................................................................................................ 64
6.2.2.4. Factor de Potencia ................................................................................................................. 66
6.2.3. Calculo de Eficiencia de los Motores ...................................................................................... 67
6.2.3.1 Definición de factor de utilización .......................................................................................... 68
6.2.3.2 Determinación de la eficiencia del motor ............................................................................... 68
xii
6.2.3.3. Cálculo de la potencia útil actual ........................................................................................... 68
7. AUMENTO DE EFICIENCIA EN FUNCIÓN DE CONSUMOS DE ENERGÍA ......................... 70
8. PRESUPUESTO ................................................................................................................................... 73
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................................. 74
9.1 Conclusiones .................................................................................................................................... 74
9.2 Recomendaciones ............................................................................................................................. 75
10. REFERENCIAS ................................................................................................................................. 76
ÍNDICE FIGURAS
FIGURA 3. 1. Curva de carga diaria típica ................................................................................................. 7
FIGURA 3. 2.Variación de demanda con intervalos de tiempo ................................................................... 8
FIGURA 3. 3. Eficiencia de un Motor....................................................................................................... 13
FIGURA 3. 4. Reducción de la eficiencia por cada rebobinado en el motor ............................................. 17
FIGURA 3. 5. Onda sin contenido armónico ............................................................................................ 22
FIGURA 3. 6. Onda con contenido armónico ........................................................................................... 22
FIGURA 3. 7. Triángulo de potencias ....................................................................................................... 23
FIGURA 3. 8. Ejemplo de planilla de consumo eléctrico .......................................................................... 28
FIGURA 3. 9. Esquema de la elaboración del proceso de termofijado ...................................................... 34
FIGURA 3. 10. Matriz Causa-Efecto del proceso de termofijado ............................................................. 38
FIGURA 5. 1. Disyuntor termo magnético principal y datos de placa....................................................... 41
FIGURA 5. 2. Resumen de carga instalada porcentual de motores ........................................................... 43
FIGURA 5. 3. Motor ventilador de aire caliente y dato de placa ............................................................... 44
FIGURA 5. 4. Descripción grafica de funcionamiento del motor ventilador de aire caliente .................... 45
FIGURA 5. 5. Descripción gráfica de funcionamiento de la tobera y chapaleta ........................................ 45
FIGURA 5. 6. Motor exhaustor y dato de placa ........................................................................................ 46
FIGURA 5. 7. Dato de placa del motor ventilador refrigerador ................................................................ 47
FIGURA 5. 8. Motor de accionamiento principal...................................................................................... 48
FIGURA 5. 9. Dato de placa de motor foulard .......................................................................................... 49
FIGURA 5. 10. Motor foulard ................................................................................................................... 49
xiii
FIGURA 5. 11. Motor regulador de ancho y dato de placa ....................................................................... 50
FIGURA 5. 12. Motor cortador de orillos y dato de placa ......................................................................... 50
FIGURA 5. 13. Motor limpiador de cadena y dato de placa ...................................................................... 51
FIGURA 5. 14. Motor desenrollador de orillos y dato de placa ................................................................ 51
FIGURA 5. 15. Motor guiador de tejido y dato de placa ........................................................................... 52
FIGURA 5. 16. Conexiones de borneras en buen estado ........................................................................... 55
FIGURA 5. 17. Conexiones de borneras en mal estado............................................................................. 56
FIGURA 5. 18. Conexión de motor de accionamiento principal ............................................................... 56
FIGURA 6. 1. Registro de Carga de Maquina Termofijado ....................................................................... 58
FIGURA 6. 2. Registro de energía en máquina de Termofijado ................................................................ 59
FIGURA 6. 3. Comparación de demanda máxima con respecto a potencia de placa................................. 63
FIGURA 6. 4. Factor de demanda ............................................................................................................. 66
FIGURA 6. 6. Factor de potencia .............................................................................................................. 67
FIGURA 6. 7. Reducción útil o mecánica ................................................................................................. 70
ÍNDICE TABLA
TABLA 3. 1. Tabla reguladora de eficiencia por la norma IEC 60034-30 ................................................. 18
TABLA 3. 2. Relación de cargas y factor de potencia ............................................................................... 24
TABLA 5. 1. Identificación de motores con su potencia ........................................................................... 42
TABLA 5. 2. Detalle de motores ............................................................................................................... 43
TABLA 5. 3. Descripción de partes del motor ventilador de aire caliente ................................................. 46
TABLA 5. 4.Descripción de conductores de los diferentes motores .......................................................... 53
TABLA 5. 5. Capacidad de conducción ..................................................................................................... 54
TABLA 5. 6. Información técnica de conductores General Cablec ........................................................... 54
TABLA 6. 1. Datos medidos de P, Q y S ................................................................................................... 61
TABLA 6. 2. Potencias totales acorde al número de motores .................................................................... 62
TABLA 6. 3. Factor de utilización............................................................................................................. 63
TABLA 6. 4. Factor de demanda ............................................................................................................... 65
xiv
TABLA 6. 5. Factor de demanda (%) ........................................................................................................ 65
TABLA 6. 6. Calculo de eficiencia y potencia útil .................................................................................... 69
TABLA 6. 7. Reducción de costos en función de aumento de eficiencia ................................................... 71
TABLA 6. 8. Condición actual de los motores .......................................................................................... 72
TABLA 6. 9. Condición con incremento de eficiencia .............................................................................. 72
TABLA 6. 10. Costo de operación usd ...................................................................................................... 72
TABLA 6. 11. Valor de ahorro .................................................................................................................. 73
INDICE ANEXOS ANEXO I. Datos de placa de motores del proceso de termofijado ............................................................ 79
ANEXO II. Potencias nominales de cada motor........................................................................................ 80
ANEXO III. Tipos de tela en proceso de termofijado ............................................................................... 81
ANEXO IV. Informes de puntos de medición ........................................................................................... 82
xv
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS
CARRERA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
TITULO:”ANÁLISIS DE DEMANDA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL
PORTADOR ELÉCTRICO DEL PROCESO DE TERMOFIJADO EN UNA INDUSTRIA
TEXTIL”
Autor:
Gualpa Ayala Eduardo Santiago
RESUMEN
El presente proyecto de análisis de demanda y eficiencia energética fue realizado en una industria
textil ubicada al norte de quito, con el fin de verificar la eficiencia de los motores que intervienen
en el proceso de Termofijado. Se realizó un levantamiento de información basado en los datos de
placa y conductores de alimentación de los motores. El análisis se lo realizo mediante la
utilización de equipos analizadores de calidad de energía eléctrica, determinando los parámetros
eléctricos necesarios para obtener la demanda de utilización, factor de potencia, factor de
demanda, eficiencia y energía total, estos valores fueron aplicados en los motores más relevantes
del proceso. También se analizó la demanda máxima que se presenta en todo el proceso de
termofijado, con medición en la protección principal, que fue comparado con la carga total
instalada obtenida por la información recopilada de datos da placa, obteniendo un porcentaje
favorable de utilización.
Mediante los resultados de registro de demanda y en el cálculo de la eficiencia eléctrica se pudo
evidenciar que la potencia útil nominal de los motores se ha visto afectada, debido a varios
procesos de rebobinado que han generado un cambio en sus características. La simulación de
cambio considerando motores de alta eficiencia, según la norma 60034-2-1, con su misma
potencia nominal, genera un ahorro energético y económico, representativo para la industria.
Palabras clave: Demanda, eficiencia, motor, factor de uso.
xvi
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI
SCIENCES OF ENGINEERING AND APPLIED DEPARTMENT
ELECTROMECÁNICA ENGINEERING CAREER
TOPIC: "ANALYSIS OF DEMAND AND ENERGY EFFICIENCY IN THE ELECTRICAL
CARRIER OF THE THERMOFIXED PROCESS IN A TEXTILE INDUSTRY"
Author: Gualpa Ayala Eduardo Santiago
ABSTRACT
The present energy demand and efficiency analysis project was carried out in a textile industry
located at north to Quito, in order to verify the efficiency of the engines involved in the
thermomixer process. An information survey was carried out based on the plate data and power
supply conductors of the motors. The analysis was carried out by using electric energy quality
analyzers, determining the electrical parameters necessary to obtain the utilization demand,
power factor, demand factor, efficiency and total energy, these values were applied in the most
efficient engines relevant to the process. The maximum demand that occurs in the whole heat-
setting process was also analyzed, with measurement in the main protection, which was
compared with the total installed load obtained by the information collected from the plate data,
obtaining a favorable percentage of use, through the results of demand recording and in the
calculation of electrical efficiency it was possible to show that the nominal useful power of the
motors has been affected, due to several rewinding processes that have generated a change in
their characteristics. The simulation of change considering high efficiency motors, according to
the 60034-2-1 standard, with its same nominal power, generates an energy and economic saving,
representative for the industry.
KEYWORDS: Demand, Efficiency, Motor, Use factor.
xvii
1
1. INFORMACIÓN BÁSICA
PROPUESTO POR: EDUARDO SANTIAGO GUALPA AYALA
TEMA APROBADO: ANÁLISIS DE DEMANDA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL
PORTADOR ELÉCTRICO DEL PROCESO DE TERMOFIJADO EN UNA INDUSTRIA
TEXTIL.
CARRERA: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
DIRECTOR DE LA PROPUESTA TECNOLÓGICA: ING. LUIS ROLANDO CRUZ PANCHI
EQUIPO DE TRABAJO:
Eduardo Santiago Gualpa Ayala
0995867264
Ing. Luis Rolando Cruz Panchi, MS.C
0984518484
Ing. Mauro Darío Albarracín Álvarez, MS.C
0984597473
Ing. Byron Paul Corrales Bastidas, MS.C
0984185700
Ing. Luigi Orlando Freire Martínez, MS.C
0984420301
LUGAR DE EJECUCIÓN: SIERRA, PICHINCHA, QUITO, CALDERÓN
TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PROPUESTA: SEIS MESES
FECHA DE ENTREGA: FEBRERO 2019
LÍNEA(S) Y SUBLÍNEAS DE INVESTIGACIÓN (de la UTC y de la Carrera de Ingeniería en
Electromecánica) A LAS QUE SE ASOCIA LA PROPUESTA TECNOLÓGICA:
2
Línea 6: Energía, potencia, electromecánica y electrónica.
Sub línea 3: Eficiencia Energética en Sistemas Electromecánicos y uso de Fuentes Renovables de
Energía.
El proyecto de titulación planteado se enmarca dentro de estas líneas de investigación, ya que se
busca el uso eficiente de la energía en un proceso clave en el sector Industrial Textil, como es el
Termofijado, que permitan mejorar el rendimiento productivo del mismo.
TIPO DE PROPUESTA TECNOLÓGICA: Con el análisis planteado se pretende realizar un
diagnóstico al proceso de termo fijado en una industrial textil y plantear las posibles alternativas
que permitan un mejor rendimiento del proceso.
2. DISEÑO INVESTIGATIVO DE LA PROPUESTA TECNOLÓGICA
2.1. Título de la Propuesta Tecnológica
ANÁLISIS DE LA DEMANDA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL PORTADOR
ELÉCTRICO DEL PROCESO DE TERMOFIJADO EN UNA INDUSTRIA TEXTIL.
2.2. Tipo de alcance
El tipo de alcance es multipropósito. En primera instancia plantea un diagnóstico de eficiencia y
consumo de energía eléctrica. A partir de estos datos se evaluará el cumplimiento de normas
nacionales e internacionales con respecto a calidad de energía asociada a eficiencia energética y
finalmente se plantearán posibles mejoras.
2.3. Área del conocimiento: (Indicar según las normas CINE – UNESCO)
3306 Ingeniera Tecnologías eléctricas
3313 Ingeniera y tecnología mecánicas
2.4. Sinopsis de la propuesta tecnológica
Se pretende realizar una evaluación energética en la máquina que realiza el proceso de termo
fijado en la industria Cortyvis. Cabe mencionar que por solicitud de los dueños de la fábrica, no
se permite el uso del nombre de la misma en los estudios o en el tema del presente análisis.
En primer lugar, se efectuarán un levantamiento de las etapas del proceso de termofijado, y de los
componentes electromecánicos que intervienen principalmente (motores) con datos de placa de
cada uno de ellos. Una vez identificados estos componentes, se instalará analizadores de energía
3
en los puntos a ser evaluados con el fin de obtener mediciones de demanda y de parámetros
eléctricos como son voltajes, corrientes, potencia activa, reactiva, factor de potencia, energía
consumida, armónicos de corriente y voltaje y posibles eventos de “Power Quality”.
Con los registros obtenidos, se realizará una evaluación de todos los parámetros eléctricos con
respecto a su cumplimiento a la Normativa Nacional e Internacional vigente, acorde a los
principios de eficiencia energética.
Finalmente, se plantearán recomendaciones que puedan ser implementadas en sitio, para la
mejora del rendimiento de la máquina.
2.5. Objeto de estudio y campo de acción
2.5.1. Objeto de estudio
Proceso de Termofijado Textil.
2.5.2. Campo de acción
Eficiencia energética de los elementos electromecánicos de la máquina de termofijado.
2.6. Situación problemática y problema
2.6.1. Situación problemática:
La propuesta se lo pretende realizar en una Industria textil, ubicada al norte de la Ciudad
de Quito, en el sector Calderón, es una industria muy renombrada que lleva ya varios años
en el mercado, que posee máquinas que ya llevan muchos años de funcionamiento y se
desconoce la situación actual de operación. Dentro de la nave industrial y todo el proceso
textil existe el proceso de termofijado, que se da en una máquina, que data del año 1974.
La máquina, al tener muchos años de uso, presenta deterioro del cableado eléctrico y el
conexionado, así como, de los elementos mecánicos. El personal técnico propio de la
industria informa que se han ejecutado varios mantenimientos correctivos en algunos de
sus motores, los cuales han sido rebobinados, afectando sus características propias de
funcionamiento y óptimo desempeño en condiciones normales de operación, por lo cual
se asume que su eficiencia se ha visto afectada.
4
2.6.2. Problema
El bajo rendimiento en los motores que constituyen la máquina donde se ejecuta el
proceso de termofijado, causa consumos energéticos excesivos, afectan la producción y
ocasionan pérdidas económicas ya que se generan bajos factores de potencia y bajos
porcentajes de utilización en los mismos. Adicionalmente se requieren horas de
mantenimiento y mano de obra adicionales, que no están acorde con los criterios de
eficiencia energética que requiere una industria, por lo cual se decide realizar el análisis
energético para llegar a determinar la eficiencia y el factor de utilización de los motores,
determinar los que se encuentran con una baja eficiencia y los costos que reflejan el
consumo energético en la facturación, y realizar un análisis comparativo con respecto a la
adquisición de motores de mayor eficiencia.
2.7. Hipótesis o formulación de pregunta científica
Es posible mejorar el rendimiento electromecánico del proceso de termofijado. El análisis
pretende determinar cuál es la demanda máxima de los motores más relevantes del proceso de
termofijado, su factor de utilización así como tambien su factor de carga, parámetros con los
cuales podremos llegar a determinar si esos motores se encuentran subcargados, y en qué
porcentaje de eficiencia se encuentran trabajando, para así poder dar una solución o propuesta de
implementación de motores de alta eficiencia con las características de los motores originales, o
tambien utilizar motores controlados por variadores de velocidad, esto con la finalidad de
mejorar la eficiencia en el proceso de termofijado al igual que un ahorro en su consumo
energético el cual se verá reflejado en el factor económico.
2.8. Objetivo(s)
2.8.1. Objetivo general
Analizar la demanda y la eficiencia en el proceso de termofijado en una industria textil,
mediante la utilización de equipos analizadores de energía, con el fin de determinar la
eficiencia energética que se presenta en el proceso de termofijado.
5
2.8.2. Objetivos específicos
Describir el proceso de termofijado e identificar los motores más relevantes en su
funcionamiento.
Encontrar la potencia instalada actual basándose en datos de placa de motores
instalados, como también en la toma de datos de los motores rebobinados.
Determinar la eficiencia energética en el proceso de termofijado
2.8.3. Propuesta
La propuesta tecnológica está enfocada en el análisis de la demanda y eficiencia
energética en el portador eléctrico del proceso de termofijado en una industria textil, con
el objetivo de determinar la eficiencia energética de los motores más relevantes que se
encuentran en el proceso, y así poder determinar si es conveniente la renovación de los
motores y los beneficios económicos que este cambio generaría, con el análisis de la
eficiencia, factor de utilización y factor de potencia de cada motor.
2.9. Descripción de las actividades y tareas propuestas con los objetivos establecidos
Identificar el proceso de termofijado
Medición de las variables con las que trabaja el proceso.
Chequeo de los diferentes tipos de telas que ingresan al proceso.
Estudio de los campos donde va a realizarse el proceso de termofijado.
Encontrar la demanda instalada
Identificación de circuitos que alimentan a los motores.
Levantamiento de calibre de conductores de alimentación.
Obtención de datos de placa de los motores.
Finalidad que cumple cada motor en el proceso.
Obtención de datos de placa con motores que se encuentran rebobinados.
Determinar la Eficiencia Energética en el proceso de termofijado
Medición real del factor de potencia
Calculo de la potencia real instalada
Obtención de la Energía medida en (kWh)
6
3. MARCO TEÓRICO
3.1. Periodo de medición de la demanda
El periodo es el intervalo de tiempo durante el cual se realiza la medición de la demanda y puede
ser:
3.1.1. A corto plazo
Diario, semanal, estacional, anual.
Diario, es usado para fines de muestreo de abonados, cuando la información requerida es
totalmente preliminar.
Los periodos semanales o mensuales sirven para detectar el comportamiento de la carga
en alimentadores primarios, con miras a futura expansión del servicio.
El periodo estacional puede ser utilizado para programar ciertos trabajos de operación y
mantenimiento.
Un periodo anual por ser un tiempo relativamente más largo que los anteriores, nos
permite realizar mejoras en capacidad de transformación de una subestación o mejorar las
necesidades de generación.
3.1.2. A mediano plazo
Se considera un periodo de dos a cuatro años, para tomar en cuenta cambios en la
economía de la región industrial.
3.1.3. A largo plazo
Este periodo se considera de cinco a diez años o mayores, nos permite la planeación de
nuevas centrales, su instalación y operación en el Sistema Nacional Interconectado. [1]
3.2. Capacidad Instalada Efectiva
Es la suma de los valores efectivos de las potencias de todas las unidades eléctricas instaladas en
el sistema
3.3. Capacidad Instalada Nominal
Es la suma de los valores de placa de todas las unidades eléctricas instaladas en el sistema.
7
3.4. Carga
Es la cantidad de potencia dada o recibida en un punto sobre un intervalo de tiempo. Este puede
aplicarse a un sistemas, parte del sistema, consumidor, individual o grupo de consumidores.
3.5. Carga Instalada CI
Es la suma de todas las potencias nominales continuas de los aparatos de consumo conectados a
un sistema o a parte de él, se expresa generalmente en kVA, MVA, kW o MW. Matemáticamente
se indica como [2]:
3.6. Capacidad Instalada PI
Corresponde a la suma de las potencias nominales de los equipos (transformadores, generadores),
instalados a líneas que suministran la potencia eléctrica a las cargas o servicios conectados. Es
llamada también capacidad nominal del sistema.
FIGURA 3. 1. Curva de carga diaria típica
Fuente: [2]
3.7. Confiabilidad
Es la probabilidad de un dispositivo o de un sistema de desempeñar su función adecuadamente,
por un periodo de tiempo y bajo determinadas condiciones de operación.
8
3.8. Demanda
Es la cantidad de potencia que un consumidor utiliza en cualquier momento (variable en el
tiempo). Dicho de otra forma: la demanda de una instalación eléctrica en los terminales
receptores, tomada como un valor medio en un intervalo determinado. El período durante el cual
se toma el valor medio se denomina intervalo de demanda. La duración que se fije en este
intervalo dependerá del valor de demanda que se desee conocer, así por ejemplo, si se quiere
establecer la demanda en amperios para la sección de un juego de fusibles, deberán ser
analizados valores de demanda con un intervalo cero, no siendo el mismo caso si se quiere
encontrar la demanda para aplicarla a un transformador o cable, que será de 10 o 15 minutos [2].
La demanda de una instalación o un sistema es la carga que se han recibido en los terminales de
llegada promediada en un periodo de tiempo específico, este periodo sobre el cual la carga es
promediada es el intervalo de demanda.
FIGURA 3. 2.Variación de demanda con intervalos de tiempo
Fuente: [1]
3.9. Demanda Máxima
La Demanda Máxima de una instalación o un sistema es la más grande de todas las demandas las
cuales ocurren en un periodo específico de tiempo. Usualmente la demanda máxima es de gran
interés, desde las diferentes condiciones normales y severas impuestas a un sistema así como
también de interés para los límites de capacidad de conducción y las caídas de voltaje de los
conductores. [1]
9
3.10. Factor de Demanda (fd)
El factor de demanda en un intervalo de tiempo t, de una carga, es la razón entre la demanda
máxima y la carga total instalada. El factor de demanda por lo general es menor que 1, siendo 1
sólo cuando en el intervalo considerado, todos los aparatos conectados al sistema estén
absorbiendo sus potencias nominales, lo cual es muy improbable. [2]
3.11. Factor de Utilización (fu)
Factor de Utilización es la relación entre la máxima demanda de un sistema y la capacidad
nominal del sistema. Para este estudio el elemento es el transformador de distribución. [1]
Es conveniente hacer notar que mientras el factor de demanda, da el porcentaje de carga instalada
que se está alimentando, el factor de utilización indica la fracción de la capacidad del sistema que
se está utilizando durante el pico de carga en el intervalo considerado, (es decir, indica la
utilización máxima del equipo o instalación).
3.12. Demanda Promedio
Es la demanda constante en un periodo de tiempo determinado, está dado por
3.13. Factor de Carga (fc)
El factor de carga es la relación entre la demanda promedio de un periodo establecido con
respecto a la demanda máxima del mismo periodo. [1]
En este caso, el intervalo que generalmente se considera para el cálculo del valor de demanda
máxima es el instantáneo. En la determinación del factor de carga de un sistema, es necesario
especificar el intervalo de la demanda en el que están considerados los valores de demanda
máxima instantánea y la demanda promedio ya que para una misma carga, un período
establecido mayor, dará como resultado un factor de carga más pequeño. [2]
10
3.14. Proceso de Termofijado
Durante el procesado textil, las fibras de poliéster son sometidas a diversos tratamientos a alta
temperatura en medio seco o húmedo. La correcta y uniforme aplicación de estos tratamientos
confiere al poliéster las cualidades que lo hacen apropiado para su uso textil. El más intenso de
estos tratamientos térmicos es el termofijado, en el que el sustrato se somete a una temperatura
entre 160 y 210ºC durante 30-90 segundos. Un tratamiento insuficiente, excesivo o no uniforme
puede producir irregularidades en el tejido teñido. Por esta razón es tan importante el
conocimiento de la temperatura efectiva de termofijado.
Varios autores han estudiado ampliamente la determinación de la temperatura efectiva del
tratamiento térmico aplicado a sustratos de poliéster mediante calorimetría diferencial de barrido
(DSC). Esta temperatura se determina a partir de la temperatura del pico de la pequeña endoterma
previa al pico de fusión (premelting endothermic peac, PEP) que aparece en las curvas DSC.
Este PEP corresponde a la fusión de los cristalitos formados en la cristalización secundaria que
tiene lugar durante el termofijado.
Dado que el análisis termo mecánico (TMA) es una técnica analítica usada normalmente para
medir cambios dimensionales de los materiales con la temperatura, la aplicación de esta técnica
puede ser útil para detectar los diferentes cambios dimensionales de los sustratos producidos por
un aumento de la cristalinidad durante el termofijado [3].
3.15. Campos de Termofijado
Son unas cámaras de 3 metros de ancho, que están herméticamente cerradas por el lado izquierdo
y derecho, por la parte superior e inferior, estos campos están conectados con usillos y brazos
mecánicos, a través de los cuales circula la cadena para transporte de la tela. El número de
campos depende del modelo de la rama. Es en este lugar donde se produce el Prefijado o
Termofijado de las fibras que componen el tejido. Como internamente circula el calor, este calor
puede ser producido por el aceite térmico o el vapor de agua, dependiendo del sistema de
calentamiento que tenga la rama, y este calor se dispersa en forma uniforme por toda el área del
tejido y en forma constante, para poder dispersar el calor en forma uniforme existen unos
ventiladores que son los encargados de distribuir el calor por todo el campo, cada campo viene
provisto de dos ventiladores, uno a la izquierda y el otro a la derecha.
11
En la parte superior viene instalados unos ductos los cuales se conectan al ventilador, el cual
ayuda a sacar el calor cuando la máquina se pare, esto ayuda a evitar que la tela se queme por que
la tela no pasa por los campos. Existe una relación directa entre la temperatura de termofijado, la
velocidad que pasa la tela y el tipo de fibra que está formado el tejido [4].
3.16. El Termofijado
Luego de la tintura se debe abrir el tejido y luego termofijar. Este es el último paso en el proceso
productivo de la tela y permite fijar las especificaciones finales del tejido:
Ancho, Peso, Estabilidad Dimensional. A pesar de que estas características ya vienen
determinadas desde la fase de tejido, en este punto se confirman las especificaciones buscadas
para garantizar al cliente un producto de excelente calidad.
Para darle las condiciones óptimas se debe considerar los siguientes aspectos básicos:
1) Cuáles fueron las condiciones a las que se prefijó la tela, principalmente en lo que
respecta al Ancho, rendimiento y porcentaje de elasticidad que salió la tela prefijada.
2) El tono del color que se tinturó y cuales fueron condiciones de tintura, tomando en
cuenta que al tinturar se debe evitar al máximo estirar la tela, cuando circula la tela
por el torniquete.
Antes de termofijar se debe controlar y verificar los siguientes parámetros de entrada
de la tela:
a) El ancho con el que está la tela y el porcentaje de elasticidad, conociendo estos
parámetros se puede determinar las condiciones óptimas en la rama, para proceder a
termofijar.
b) Cuando la tela llega de la tintorería muy ancha se podrá encoger algo pero no se
podrá dar el ancho solicitado y si la tela viene muy angosta, de igual manera no se
podrá dar el ancho requerido ya que no se le puede abrir a la tela demasiado ya que
perderá su elasticidad y quedará una tela normal.
12
c) Y si la tela llega muy estirada longitudinalmente, del proceso de tintorería, no
podremos obtener el rendimiento requerido por el cliente y la tela saldrá con un
rendimiento muy alto.
Tomando los datos de control de la tela tinturada, se podrá poner las condiciones para realizar el
proceso de termofijado y obtendremos la tela con las características que el cliente ha solicitado
[4].
En el proceso de termofijado vamos a tener varias variables con las que se trabaja como son el
diferente tipo de tela, la velocidad de los motores que emiten calor, la temperatura que nos
entrega el caldero, el tipo de tela con la que se trabaja.
3.17. Motor Trifásico
En los motores trifásicos de inducción normalmente no hay conexión eléctrica al rotor, pero en
principio de operación, las corrientes se inducen en el circuito del rotor y se produce entonces la
reacción entre los campos de la armadura y el rotor, al conducir corriente los conductores del
rotor dentro del campo magnético, produciéndose una fuerza en los conductores que tiende a
moverlos en ángulo recto con respecto al campo.
Cuando el estator o devanado primario de un motor trifásico de inducción se conecta a una
alimentación de C.A. trifásica, se establece un campo magnético rotatorio que gira a la velocidad
de sincronismo. La dirección de las revoluciones de este campo dependerá de la secuencia de
fases de las corrientes del primario y, por lo tanto, del orden o secuencia en cómo se conecten las
terminales del primario a la alimentación. La dirección de rotación del campo se puede invertir,
intercambiando la conexión a la alimentación en dos de los tres conductores del motor trifásico.
[5]
3.17.1 Datos de placa
Cada motor debe contar con una placa de características, en idioma español, fácilmente
visible y firmemente sujeta al motor con remaches del mismo material que las placas.
Deben ser de acero inoxidable, la pintura del motor no debe cubrirlas, la información debe
ser grabada en el metal de las placas de tal manera que pueda ser leída aunque
desaparezcan la coloración e impresiones de superficie.
13
La siguiente información o datos son los mínimos que debe llevar la placa de datos y
placas auxiliares, de cualquier motor de corriente alterna monofásico o trifásico, en forma
indeleble y en lugar visible. [6]
3.18. Eficiencia en un motor
La eficiencia del motor eléctrico es la relación entre la potencia de salida (mecánica) y la
potencia de entrada (eléctrica).
La salida de potencia mecánica se calcula en base al par y la velocidad requerida (es decir, la
potencia requerida para mover el objeto conectado al motor) y la entrada de energía eléctrica se
calcula en base al voltaje y la corriente suministrados al motor.
FIGURA 3. 3. Eficiencia de un Motor
Fuente: [1]
La salida de potencia mecánica es siempre inferior a la entrada de energía eléctrica, ya que la
energía se pierde durante la conversión (eléctrica a mecánica) en diversas formas, como el calor y
la fricción.
La eficiencia o rendimiento de un motor eléctrico es una medida de su habilidad para convertir la
potencia eléctrica que toma de la línea en potencia mecánica útil. Se expresa usualmente en
porciento de la relación de la potencia mecánica entre la potencia eléctrica, esto es:
14
No toda la energía eléctrica que un motor recibe, se convierte en energía mecánica. En el proceso
de conversión, se presentan pérdidas, por lo que la eficiencia nunca será del 100%. Si las
condiciones de operación de un motor son incorrectas o este tiene algún desperfecto, la magnitud
de las pérdidas, puede superar con mucho las de diseño, con la consecuente disminución de la
eficiencia.
No toda la energía que un motor recibe, se convierte en energía mecánica. En el proceso de
conversión se presentan pérdidas, por lo que la eficiencia nunca será del 100%. El rendimiento de
un motor es definido como [5]
Considerando que según estudios aproximadamente el 60% de la energía total generada en el
mundo la consumen motores eléctricos y principalmente los motores asíncronos de jaula de
ardilla es imperante aplicar medidas de ahorros energéticos que minimicen los costos de
operación de los motores y que contribuyan a la preservación ambiental.
En principio es sabido que las perdidas eléctricas en la operación de los motores son inevitables,
pero también se ha demostrado que estas pérdidas se pueden minimizar y que también pueden
aumentar dependiendo de las condiciones de operación y del mismo diseño de fabricación de la
máquina.
El rebobinado o reparación de un motor que ha fallado es la solución que aparentemente es barata
en comparación al precio del motor nuevo, pero a cambio la maquina después de la reparación
sufre una disminución de eficiencia que puede hacer que los costos de operación de la maquina
aumenten considerablemente. [6]
Para calcular la eficiencia, las unidades de las potencias deben ser iguales.
Como la potencia eléctrica se expresa usualmente en kilowatts (kW) en tanto que la potencia
mecánica en caballos de potencia (CP o HP), las siguientes equivalencias son útiles para la
conversión de unidades:
1 HP = 0.746 KW
1 KW = 1.34 HP
Si un motor de 100 HP toma de la línea 87.76 kw:
15
a. Potencia mecánica = 100 x 0.746 = 74.6 kW
b. Eficiencia = 85%
c. Pérdidas = 87.76 –74.6 = 13.16 kW
Esto es el motor convierte el 85% de su energía eléctrica en mecánica, perdiendo el 15% en el
proceso de conversión. En términos prácticos, se consume (y se paga) inútilmente la energía
utilizada para hacer funcionar al motor. Emplear motores de mayor eficiencia, reduce las
pérdidas y los costos de operación. Por ejemplo si el motor anterior se sustituyera por otro con
una eficiencia del 90%, la potencia ahorrada (PA) se puede calcular aplicando la siguiente
ecuación. [7]
( ) (
)
3.19. Reparación de Motores
3.19.1. Generalidades.
Es posible impedir desperfectos de los motores. O por lo menos prolongar la duración, por
medio de un mantenimiento preventivo adecuado. Una parte importante del proceso
consiste en saber por qué se averían los motores.
Se ha encontrado que los orígenes de los problemas en un motor suelen estar
comprendidos en una de las siguientes categorías:
Condiciones ambientales adversas
Selección o aplicación incorrectas
Instalación inadecuada
Desperfectos mecánicos
Fallas eléctricas
Desequilibrio de voltaje
Mantenimiento impropio
Una combinación de dos o más de los factores anteriores.
16
3.19.2. Problemas en el rebobinado
La reparación inadecuada de un motor puede ocasionar un incremento en las pérdidas y
adicionalmente en los motores de corriente alterna. La reducción del factor de potencia.
Todo esto conduce a una disminución de su eficiencia.
Por ejemplo un motor que sufrió un desperfecto en su devanado y que por ello hay que
rebobinarlo, puede disminuir su eficiencia considerablemente, si durante el proceso de
reparación se presenta [7]:
Calentamiento desmedido del hierro al quitar el devanado
Daños en las ranuras al quitar el devanado dañado y montar el nuevo
Diferente calidad y calibre del alambre
Diferente número de vueltas
Daños a los cojinetes y mal alineamiento.
Mayor tiempo de secado final
3.19.3. Factor por rebobinado
Siempre que un motor sé rebobina, aunque se realice en un taller de calidad, se produce
una disminución en la eficiencia del motor, ya que sus elementos se ven sometidos a
sobre calentamiento, golpes, sobre –esfuerzos mecánicos, mala calidad de las refacciones,
etc.
Se puede asegurar que cuando un motor se repara en un taller adecuado, su eficiencia
disminuye hasta el 2%, mientras que si se realiza en un taller de mala calidad, puede
disminuir hasta un 6%, sin embargo, es común que se considere el 1.5% de disminución
de eficiencia por cada rebobinado realizado al motor.
17
FIGURA 3. 4. Reducción de la eficiencia por cada rebobinado en el motor
Fuente: [8]
3.19.4. Norma IEC60034-30
La IEC 60034-2-1 entro en funcionamiento en septiembre de 2007 substituyendo a la IEC
60034-2 (1996), y que también ha sido ratificada ya como EN 60034-2-1 en el nivel
CENELEC (Comité Europeo de Normalización Electrotécnica).
La IEC 60034-2-1 es una normativa de aplicación internacional, aunque existen otros
estándares para la determinación del rendimiento en máquinas. Uno de estos estándares es
la IEEE 112 así como también la IEC 61972.
Esta norma cubre los siguientes equipos:
Motor de inducción trifásico, de velocidad única, de jaula de ardilla, 50Hz O
50/60Hz, que tenga de dos polos a seis polos, que: tenga de 2 a 6 polos.
Se alimente a una tensión de hasta 1000
Con una potencia nominal de entre 0.75Kw y 375Kw.
Está pensado para un servicio en funcionamiento continuo.
18
TABLA 3. 1. Tabla reguladora de eficiencia por la norma IEC 60034-30
Fuente: [11]
3.20. Auditoria energética
La auditoría energética se define como un procedimiento sistemático para obtener un adecuado
conocimiento del perfil de los consumos energéticos en una instalación, identificando y
valorando las posibilidades de ahorro de energía desde el punto de vista técnico y económico.
Dichas valoraciones suponen generalmente mejoras en la calidad de los servicios prestados,
mejoras económicas y mejoras medioambientales. [9]
Según Rey F. y Velasco E, (2006), es un estudio de disminución de costos energéticos, abarcando
una amplia información, en función del grado con el que se realice el estudio, pudiendo llegar
desde un informe básico de propuestas de mejoras en equipos que son parte del proceso principal,
hasta un estudio completo y detallado de mejoras en la empresa
19
Según CERTIEN, (2010), es un estudio técnico de una unidad (empresa, vivienda, comercio,
edificio, etc.) para comprobar que la gestión energética es optimizada. Esto significa que el
estudio técnico explicará si se puede o no ahorrar en gasto energético. Y si es el caso, se explicará
dónde y cómo se lo puede conseguir. [10]
Una Auditoría energética es una inspección, estudio y análisis de los flujos de energía que
permite identificar e implantar medidas de ahorro de energía adaptadas a cada industria.
Gracias a ellas se rentabiliza el uso de la energía en las empresas, reduciendo también el impacto
ambiental de las instalaciones.
Su fundamento es que si no podemos medir, no podemos controlar, por lo que tampoco
conseguiremos administrar. Este es el motivo por el que se realizan. [11]
a) Cumplimiento de objetivos
Obtener un conocimiento fiable de los consumos energéticos de las empresas.
Identificar donde y como se producen los consumos de energía y los factores que
afectan a dicho consumo.
Mejorar el suministro de energía.
Identificar el coste energético.
Mejorar la contratación de energía eléctrica y combustibles.
Eliminar las pérdidas de energía.
Mejorar la eficiencia de las instalaciones.
Reducir emisiones por cada unidad de producción
Detectar y evaluar las posibilidades de ahorro y de mejora de la Eficiencia
Energética
Analizar la posibilidad del uso de energías renovables.
b) Obtención de beneficios
Se reducen los costes, debido a la disminución de los consumos energéticos.
Prolongación de la vida útil de los equipos.
Mejora de la competitividad de la empresa.
20
Mejora la imagen de la empresa por verse asociada al cuidado del Medio
Ambiente.
Permite el acceso a ayudas por parte de la Administración Pública por la
realización de Estudios Energéticos.
Una auditoría energética debe formar parte de los programas o planes de eficiencia energética de
una empresa, los cuales deben comprender aquellas actuaciones encaminadas a lograr la máxima
eficiencia en el consumo de energía, los máximos ahorros y el conocimiento del comportamiento
energético de sus instalaciones.
Cabe mencionar que, en la actualidad existen normas generalistas internacionales sobre auditorías
energéticas tanto en ISO como en la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y normas
específicas en ámbitos concretos como edificios, industria y transporte.
El objeto de la Norma UNE-EN ISO 50001:2011 es especificar los requisitos para establecer,
implementar, mantener y mejorar un sistema de gestión de la energía, con el propósito de permitir
a una organización contar con un enfoque sistemático para alcanzar una mejora continua en su
desempeño energético, que incluye conceptos como la eficiencia energética, el uso y el consumo
de la energía. La norma específica los requisitos aplicables a usos y consumos de la energía, a
partir de los que se establecen las actividades de medición, documentación e información, las
prácticas para el diseño y adquisición de equipos, sistemas, procesos y personal que contribuyen
al desempeño energético, y se aplica a todas las variables que afectan al desempeño energético
que puedan ser controladas por la organización y sobre las que pueda tener influencia. [12]
3.21. Eficiencia Energética
Cada día se consumen grandes cantidades de energía en todos los ámbitos de la sociedad, si se
sigue gastando tanta energía como hasta ahora, la demanda energética mundial alcanzará niveles
ilimitados, seguirán aumentando los niveles de emisión de CO2 y esto tendrá un gran impacto
medioambiental.
La eficiencia energética es la obtención de los mismos bienes y servicios energéticos, pero con
mucha menos energía, con la misma o mayor calidad de vida, con menos contaminación, a un
precio inferior al actual, alargando la vida de los recursos y con menos conflicto.
21
Uno de los objetivos de la eficiencia energética es introducir el uso de productos y equipos con
menor consumo de energía durante su vida útil. Se debe potenciar el uso de equipamiento en el
que tenga más valor la eficiencia energética que otros factores. [11]
3.22. Ahorro energético
El ahorro energético es la reducción del consumo de energía mediante la minoración del servicio
o utilidad proporcionada, sin alterar la eficiencia energética.
Un ejemplo de ahorro energético en el sector industrial sería la utilización de variadores de
velocidad en los procesos productivos. Cuando un equipo es accionado mediante un variador de
velocidad, utiliza menos energía eléctrica que si el equipo fuera activado a una velocidad
constante, ya que no utiliza más energía de la necesaria. Se puede regular la velocidad en función
de las necesidades. Cintas transportadoras, bombas y compresores son ejemplos de ello. [11]
3.23. Demanda energética
La demanda energética es la cantidad de energía, primaria o final, consumida en un país o región.
En el caso de la energía primaria se compone de la suma de los consumos de las fuentes
primarias (petróleo, carbón, gas natural, energía nuclear, renovables…), mientras que en el caso
de la energía final se trata de la suma de las energías consumidas en los diferentes sectores de la
economía (transporte, industria, servicios…). [11]
La gestión de la demanda energética es uno de los aspectos fundamentales de la política
energética de un país.
3.24. Armónicos
Los armónicos son distorsiones de las ondas senosoidales de tensión y/o corriente de los sistemas
eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia no lineal, a materiales ferromagnéticos, y en
general al uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal.
La aparición de corrientes y/o tensiones armónicas en el sistema eléctrico crea problemas tales
como, el aumento de pérdidas de potencia activa, sobretensiones en los condensadores, errores de
medición, mal funcionamiento de protecciones, daño en los aislamientos, deterioro de
dieléctricos, disminución de la vida útil de los equipos, entre otros. [13]
22
FIGURA 3. 5. Onda sin contenido armónico
Fuente: [14]
Cuando una onda periódica no tiene esta forma sinusoidal se dice que tiene contenido armónico,
lo cual puede alterar su valor pico y/o valor RMS causando alteraciones en el funcionamiento
normal de los equipos que estén sometido a esta tensión.
La frecuencia de la onda periódica se denomina frecuencia fundamental y los armónicos son
señales cuya frecuencia es un múltiplo entero de esta frecuencia. . [13]
FIGURA 3. 6. Onda con contenido armónico
Fuente: [15]
23
Como puede observarse, el contenido armónico de esta onda ha aumentado en un 30% su valor
pico.
3.25. Potencia Activa, Reactiva y Aparente
La calidad de un sistema de distribución, puede determinarse analizando las curvas de corriente,
voltaje, potencia activa (Watts), reactiva (VAR) y factor de potencia (fp), lo cual se puede
realizar con equipos manuales de potencia y con ajustes para mejorar la eficiencia y el factor de
potencia, previniendo que existan sobrecargas y mejorando la administración de los costos de
energía.
3.25.1. Potencia aparente (S)
En el caso particular de considerar un transformador, es la que determina la prestación de
corriente, por lo tanto, se obtiene considerando el voltaje aplicado al consumo por la
intensidad de corriente que éste requiere.
El valor de esta potencia se expresa en (Volt-Ampere).
3.25.2. Potencia activa (P)
Esta potencia está directamente relacionada con los consumos reales del usuario de la red,
es decir que esta es la potencia que se paga por su utilización.
3.25.3. Potencia reactiva (Q)
Es la potencia que los campos magnéticos rotantes intercambian con la red eléctrica,
transformándose en potencia activa no utilizada. Este fenómeno se da a lugar cuando en el
sistema de cargas, existan instalados equipos de iluminación con balastros, motores o
equipos que por su estructura interna sean capaces de producirlos.
En donde podemos visualizar entonces el triángulo de potencias:
FIGURA 3. 7. Triángulo de potencias
24
Fuente: [16]
Si la carga contempla una carga inductiva, la corriente atrasa al voltaje y el valor de θ será
positivo, es decir, cuando Q y θ tienen valor positivo, el factor de potencia corresponde a
un atraso, y contrariamente, una carga capacitiva tendrá un Q y θ negativos, esto
representa un factor de potencia en adelanto, es decir, la corriente de la carga adelanta al
voltaje.
TABLA 3. 2. Relación de cargas y factor de potencia
Fuente: [16]
3.25.4. Potencia en corriente Alterna Trifásica.
Las potencias activas y reactivas, son magnitudes escalares, por tanto para obtener la
potencia activa de un sistema trifásico, simplemente hay que sumar las potencias activas
correspondientes a cada fase del sistema por separado. Lo mismo ocurre con la potencia
reactiva, aunque hay que tener en cuenta que esta potencia será positiva si se trata de
reactancias inductivas y negativa si se trata de reactancias capacitivas. Una vez obtenidas
las potencias activa y reactiva totales, la potencia aparente se obtiene utilizando la
expresión, que se obtuvo por trigonometría a partir del triángulo de potencias.
Potencia
Reactiva 0 Negativo Positivo
Carga Resistiva Carga Capacitiva Carga Inductiva
Diagramas
Fasoriales
La corriente
está en fase
con el voltaje
La corriente
adelanta al
voltaje.
La corriente
atrasa al voltaje.
1 En adelanto, <1 En atraso, <1
Explicación
Factor de
Potencia
25
Donde se observa que la potencia activa de un sistema equilibrado, se obtiene con la
misma expresión, independientemente de que la conexión sea estrella o triángulo. [16]
3.26. Factor de potencia
El factor de potencia permite cuantificar el valor de potencia aparente que está siendo realmente
utilizada, el cual puede evidenciar que su valor no puede exceder de 1, es decir, no podrá exceder
del 100% si se expresa en porcentaje.
El ángulo θ que corresponde al factor de potencia es de total importancia, por lo que un bajo
factor de potencia puede incurrir en penalizaciones.
El ángulo θ se calcula como se muestra a continuación:
3.27. Problemas por Bajo Factor de Potencia
Los problemas que pueden producirse por un bajo factor de potencia en una instalación tienen
relación directa con los consumos energéticos y pueden identificarse en los siguientes ítems:
a) Penalizaciones de hasta el 120 % de la facturación. En el Ecuador, según el ARCONEL,
la penalización por bajo factor de potencia se recargará cuando se registre un valor menor
a 0.92.
Según el Pliego Tarifario para las Empresas Eléctricas de Distribución del Arconel con
fecha 13 de Junio del 2018 nos indica:
Para aquellos consumidores de la Categoría General, con medición de energía reactiva,
que registren un factor de potencia medio mensual inferior a 0.92, el distribuidor aplicará
“cargos por bajo factor de potencia”.
La penalización por bajo factor de potencia será igual a la facturación mensual
correspondiente a consumo de energía, demanda, perdidas de transformadores y
comercialización, multiplicada por el siguiente factor. [17]
El Arconel usa la siguiente fórmula para explicar el proceso de penalización:
26
Donde:
: Factor de potencia registrado.
: Penalización por bajo factor de potencia
: Factor de penalización.
: Factura por servicio público de energía eléctrica inicial
b) Sobrecarga en las líneas de distribución, generadores y transformadores.
c) Incremento de consumo eléctrico.
d) Incremento de caídas de voltaje.
e) Perdidas de energía en conductores.
3.28. Corrección del Factor de Potencia
En la práctica, las cargas residenciales, industriales o comerciales son generalmente del tipo
inductivo, debido a que allí se encuentran instalados motores, lámparas fluorescentes con sus
respectivos balastros o equipos similares; por tanto, es posible que no se hallen cargas capacitivas
que requieran una corrección. En consecuencia; un método para mejorar el factor de potencia en
circuitos donde exista mayor carga inductiva puede llevarse a cabo al cancelar uno o todos los
componentes reactivos de la potencia agregando una reactancia del tipo opuesto al circuito. Este
procedimiento se lo conoce como corrección del factor de potencia.
En la realidad, el resultado de esta corrección del factor de potencia se la lleva a cabo agregando
en el circuito un capacitor para contrarrestar los efectos inductivos. [10]
3.29. Energía
La energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas (electrones positivos y
negativos) en el interior de materiales conductores. Es decir, cada vez que se acciona el
interruptor de nuestra lámpara, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de
electrones a través de cables metálicos, como el cobre. Además del metal, para que exista este
transporte y se pueda encender una bombilla, es necesario un generador o una pila que impulse el
movimiento de los electrones en un sentido dado. [18]
27
3.29.1. Energía (Kilowatt/hora)
Usando el watt y el segundo resultan unidades muy pequeñas, por ello, para medir la
potencia eléctrica se usa otra unidad llamada kilowatt-hora.
Esta unidad proviene de despejar energía (E) de la ya conocida ecuación:
Despejando la ecuación, la energía queda
Entonces la unidad de energía sería
1 julio = 1 watt x 1 segundo pero 1 kilowatt = 1.000 watt y 1 hora = 3.600 segundos, por
lo tanto:
1 Kilowatt-hora = 1 KWh = 1.000 watt x 3.600 segundos = 3,6 x 10 6 julios
O, también:
1 KWh = 3.600.000 julios
Cuando la corriente circula por un conductor, los electrones pierden energía al colisionar
al interior del conductor, como consecuencia de esto, aumenta la temperatura; es decir, la
energía eléctrica se disipa en forma de calor. Si el conductor es muy fino, éste se calienta
hasta ponerse incandescente, este efecto tiene aplicación en estufas, hornos eléctricos,
ampolletas, etc. [19]
3.29.2. Consumo de Energía
El consumo de energía eléctrica se mide en kWh siendo:
K = kilo = 1000
W = watts = vatio = unidad de potencia
H = hora = unidad de tiempo
28
Un Kilovatio hora (kWh) es el equivalente a mantener un consumo de potencia de 1000
vatios durante una hora.
1000 watios es el equivalente a 10 lámparas de 100 vatios encendidas al mismo tiempo.
El kWh es la unidad de medida que utilizan las empresas eléctricas para cobrar lo que
consumen los usuarios y la forma conveniente de expresar un consumo energético, en
todos los casos se refiere a la cantidad de energía consumida durante un periodo
determinado
Para estimar un consumo de energía de forma práctica y rápida utilizamos una planilla
como la del ejemplo que corresponde a un consumo familiar tipo. [20]
FIGURA 3. 8. Ejemplo de planilla de consumo eléctrico
Fuente: [21]
29
El medidor de energía eléctrica registra el consumo en su residencia. Ese consumo, que
corresponde a un período determinado, es expresado en kilovatios-hora (kWh).
Para efecto de cobro, la Empresa Eléctrica mide y determina la cantidad de energía que
usted en un mes con base a las lecturas tomadas en forma mensual en los sectores urbanos
y cada dos meses en los sectores rurales.
Para calcular el consumo mensual de cada electrodoméstico, multiplique la potencia del
electrodoméstico (vatios W) por el número de horas usado en el mes. [22]
Ejemplo:
Para un foco de 60 wats, que queda prendido 5 horas al día, durante los 30 días del mes:
Consumo = 9 KWh / mes
4. METODOLOGÍA
4.1. Levantamiento de información
El levantamiento de información permite la identificación del proceso de termofijado, en su
funcionamiento, partes que lo constituyen y motores de mayor importancia.
Como parte del levantamiento de información se realiza un levantamiento de datos de placa de
los motores, conductores, y revisión de los planos de operación de la máquina que realiza el
proceso de termofijado.
En primera instancia, se ejecuta la identificación de cada uno de los motores que se encuentran en
el proceso, y se definen los que tiene una participación crítica en el mismo, y los cuales serán el
objeto de la presente propuesta.
Los principales motores a considerar, son:
El motor de accionamiento principal que mueve toda la cadena de transporte de tela, la
cual moviliza la tela por los 8 campos de aire caliente para el fijado térmico.
Los motores de aire caliente que son los encargados de distribuir el calor de una forma
uniforme, mediante el ventilador y la chapaleta. Este aire caliente o vapor circula por
bandejas ubicadas dentro de los campos que posee la máquina. La temperatura del vapor
30
que circula dentro de los campos es controlado por sensores de temperatura y
visualizado en pantalla en el tablero de control.
El motor de extracción de rendija o exhaustor permite extraer el aire caliente excesivo
que se encuentra en los campo y que varía acorde a la temperatura necesaria
dependiendo del tipo de tela.
El motor del Foulard sirve para realizar la extracción del líquido excesivo, que está en la
tela al momento de realizar el tinturado. El foulard mueve dos rodillos los cuales se
encuentran en una exacta posición que permite que la tela pase y sea exprimida
uniformemente y por medio de guiadores de tejido entre al proceso de termofijado y a la
entrega del mismo.
El motor ventilador refrigerador sirve para enfriar la tela que sale a temperatura muy
elevada de los, esto para que no sufra daños y para precautelar la seguridad del operador.
Después de identificar los motores más relevantes que intervienen en el proceso de
termofijado, se registran los datos de placa de los motores con sus características
principales, tales como: potencia, voltaje nominal, tipo de conexión, corriente nominal y
también su factor de potencia, revoluciones por minuto,
De igual manera se pretende realizar la identificación de los conductores desde su origen
hasta el tablero de control, evidenciar si existe deterioro del aislamiento o en sus terminales
de sujeción y determinar si el calibre utilizado es el adecuado con respecto a la corriente de la
carga.
4.2. Recopilación de datos
Una vez que se disponga de la información necesaria del levantamiento, esta debe ser
correctamente tabulada y ordenada, con el fin de identificar de una manera fácil y rápida, los
motores y sus datos principales, así como, lograr determinar la potencia total instalada.
Después, mediante la realización de registros de parámetros eléctricos, con el uso de equipos
analizadores de calidad de energía, determinar la demanda total del proceso y realizar una
comparación con la capacidad instalada. Además se determina el consumo que tiene este
proceso en kWh.
31
Adicionalmente, en cada motor relevante del proceso, también se obtendrán registros que
permita determinar el comportamiento de la carga en diferentes procesos de tratamiento de la
tela como fijado, termofijado, secado.
También un paso primordial para poder obtener la potencia real es verificar si la potencia y
corrientes que se muestran en las placas son las nominales del equipo y corresponden a la
medición que se va a realizar, usando multímetros o pinzas amperimétricas que nos
proporciones estos datos.
4.3. Instalación de equipos
Los equipos que vamos a utilizar son analizadores de calidad de la energía eléctrica trifásicos,
estos son Fluke 1744, AEMC 3945, con las siguientes características:
Fluke 1744
Mide los parámetros eléctricos más comunes: V, A, W, VA, VAR, PF, energía, flicker
(parpadeo), eventos de tensión (huecos, sobretensiones e interrupciones) y THD.
Mide armónicos de tensión y corriente hasta el 50º, desequilibrio, frecuencia y
transmisión de señales
Resiste al polvo y agua IP 65
Posee indicadores LEDs
Tiene una memoria de 8MB
Tiene SAI (autonomía) de cinco horas de alimentación ininterrumpida
Evalúa conforme al estándar de calidad eléctrica EN50160 y presenta la información en
forma de resúmenes estadísticos
AEMC 3945
El multímetro digital simple, bifásico o trifásico mide el voltaje, la corriente y la
frecuencia para usar en la medición de energía, mide de igual manera el factor de
potencia.
32
Determinar los problemas armónicos que se originan de la carga o la fuente.
Las mediciones incluyen kW, kVAR, PF, DPF, kWh, KVARh, kVAh, factor potencia y
parpadeo
Las funciones de registro de datos, captura transitoria y captura de eventos, un puerto RS-
232 de acoplamiento óptico y el software DataView prueban el medidor y proporcionan
un informe completo.
Cumple con la norma de seguridad IEC 61010 y está certificada para instalaciones de
categoría III hasta 600 V, instalaciones de categoría IV hasta 600 V y Grado de
contaminación 2 para uso en interiores.
Estos equipos permiten obtener mediciones de Voltaje, Corriente, Potencia, Factor de
potencia, entre otros.
4.4. Procesamiento de información
Luego de la instalación de los equipos analizadores, se obtienen los siguientes datos de
registro, voltajes de operación fase neutro y fase fase, corrientes, potencia activa total,
potencia reactiva, energía, factor de potencia.
A su vez y para visualizar de mejor manera el funcionamiento de todo el proceso se realizarán
los perfiles de: carga, corrientes y voltajes.
Todo esto se requiere para determinar la demanda del proceso y compararla con la carga
instalada que se obtuvo en la tabulación del levantamiento de la información.
Determinar los factores de carga, de utilización y de demanda de cada motor. Así como
también realizar los análisis de factor de potencia y eficiencia de los motores.
33
4.5. Esquema de la elaboración del proceso de termofijado
34
FIGURA 3. 9. Esquema de la elaboración del proceso de termofijado
Fuente: [23]
35
Para lograr cumplir los objetivos específicos de esta propuesta tecnológica se aplicarán las
siguientes fórmulas de cálculo, para encontrar la demanda y eficiencia energética en el proceso
de Termofijado.
4.6. Formulas a utilizarse en el Análisis
4.6.1. Factor de Demanda (fd)
(4.1)
4.6.2. Factor de Utilización (fu)
(4.2)
Dónde:
Max demanda: Máxima demanda de un sistema
C nominal: Capacidad nominal de un sistema
4.6.3. Factor de Carga (fc)
(4.3)
(4.4)
Dónde:
Dmedia : Demanda media
Dmáx : Demanda máxima
W : Energía consumida en un periodo de tiempo
T : Periodo de estudio que puede ser un día, una semana, un mes, un año, etc.
Pi : Potencia consumida en un intervalo de tiempo.
𝞓t : Intervalo de tiempo que puede ser de: 15 min, 30 min, 60 min.
36
4.6.4. Eficiencia de un motor
(4.5)
( )
√ (4.6)
4.6.5. Potencia aparente (S)
(4.7)
Dónde:
S: Potencia aparente o total (VA).
V: Voltaje (V).
I: Intensidad (A)
4.6.6. Potencia activa (P)
(4.8)
Dónde:
P: Potencia (W).
V: Tensión (V).
Cos θ = Factor de potencia. (Fp)
4.6.7. Potencia Reactiva (Q)
√( ) (4.9)
Dónde:
Q= Carga reactiva o inductiva (VAR).
S= Potencia aparente o total (VA).
P= Potencia activa (W).
4.6.8. Potencia en corriente Alterna Trifásica.
37
P = √3·V ·I ·cos θ (4.10)
Q = √3·V ·I ·sen θ (4.11)
S = √3·V ·I (4.12)
4.6.9. Potencia actual instalada
∑ (4.13)
Donde:
Pn: Potencia nominal
4.6.10 Factor de potencia
(
) (4.14)
Dónde:
Fp: Factor de Potencia
θ : Ángulo entre el voltaje y la corriente.
P: Potencia Activa (W).
S: Potencia Aparente (VA).
4.6.11. Energía (Kilowatt/hora)
(4.15)
4.16)
Dónde:
P: Potencia (W)
E: Energía (Julio)
38
t: Tiempo (h).
4.6.12. Consumo de Energía
(4.17)
Dónde:
P: Potencia (W).
hd : Horas de uso por día.
dm: días de uso al mes
4.7. Causa y efecto
FIGURA 3. 10. Matriz Causa-Efecto del proceso de termofijado
Fuente: [23]
CAUSAS
EFECTOS
Bajo factor de potenciaSistemas no
automatizadosMotores Rebobinados
Falta de mantenimiento
preventivo
ELEVADO CONSUMO ENERGETICO POR BAJO
RENDIMIENTOEN UN A INDUSTRIA TEXTIL
CAUSA - EFECTO
Alto consumo de Energía
Eléctrica
Gastos Inecesarios en
Personal Operativo
Disminucipon de
eficiencia de los motoresPérdidas de Energía
39
4.8. Determinación de Variables
ANÁLISIS DE LA DEMANDA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL PROCESO
DE TERMOFIJADO EN UNA INDUSTRIA TEXTIL.
MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
VARIABLE DEPENDIENTE: Proceso de Termofijado
Variables Categoría Item Técnicas Instrumentos
Pérdidas de Potencia Watios W Cálculos Ecuaciones
Consumo Energético Energía kWh Cálculos Ecuaciones
Eficiencia Planilla z Cálculos Ecuaciones
Producción Costo $/kWh Cálculos Ecuaciones
VARIABLE INDEPENDIENTE: Proceso de Termofijado
Variables Categoría Item Técnicas Instrumentos
Motor
Voltajes de
Energización V Medición Pinza Amperimétricas
Factor de Potencia fp Medición Analizadores de
Calidad
Corriente I Medición Analizadores de
Calidad
Consumo de energía
eléctrica de los
motores
kW Medición Analizadores de
Calidad
Demanda
Factor de Demanda fd Cálculos Ecuaciones
Factor de Carga fc Cálculos Ecuaciones
40
5. DATOS TABULADOS
5.1 Identificación del proceso de termofijado
El proceso de Termofijado es uno, por no decir, el más importante dentro de la empresa textil en
la que se realizó la propuesta tecnológica. La actividad laboral de la industrial abarca el proceso
completo de la fabricación de un producto textil desde la fabricación de la tela en telares de la
empresa, su limpieza y tinturación, hasta el proceso de termofijado, ya sea para la realización de
secado de telas o de afirmación de estampes, así como ajustes de tamaño o cortes de orillos, para
entregar un producto de calidad.
El proceso de termofijado está dado en una máquina que data del año 1974, cuyo funcionamiento
es electromecánico, de accionamiento manual mediante selectores y botones. A modo de ejemplo
se presenta el caso del aire que es inyectado por el motor de ventilación de aire caliente, el
control de la temperatura con la que se va trabajar en las distintas telas, la apertura de los brazos
por donde ingresa la tela, la cual es movida por motores de direccionamiento, entre otros
mecanismos del proceso.
En cuanto al circuito eléctrico del proceso de termofijado, este requiere un voltaje de operación
de 220/127 V trifásico con un disyuntor termomagnético trifásico de 800 A. Las protecciones
individuales de los motores están dadas por fusibles de cerámica tipo botella de diferentes
capacidades.
Todo el circuito eléctrico se comanda desde la puerta del tablero, donde tiene una palanca de
anclaje conectado directamente con el disyuntor, al accionar la palanca se energizan todo los
elementos eléctricos y electromecánicos del proceso, estos son luces de información, relés,
servomotores, reguladores de velocidad, contactores, relés de temperatura.
41
FIGURA 5. 1. Disyuntor termo magnético principal y datos de placa
Fuente: [21]
5.2 Motores Eléctricos
5.2.1 Identificación de Motores
Durante el levantamiento de la información se identifican 53 motores de varias
capacidades y de diferente funcionalidad, dentro de la máquina que se ha considerado
para el análisis, los mismos que operan de acuerdo a la tarea a realizar con la tela,
variando la temperatura que ingresa a cada campo, la velocidad del motor de la cadena
principal para transporte de la tela, o la temperatura de salida de la tela al llegar al
extremo del enrollamiento.
A continuación, en la Tabla 5.1, se presenta el detalle de los motores:
42
TABLA 5. 1. Identificación de motores con su potencia
IDENTIFICACION DE MOTORES CANTIDAD POTENCIA NOMINAL_U
(kW)
VENTILADOR DE AIRE CALIENTE 16 7.5
VENTILADOR REFRIGERADOR 1 7.5
ACCIONAMIENTO PRINCIPAL 1 10
VENTILADOR EXHAUSTOR 5 2.2
FOULARD 1 12.5
DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 2 0.18
GUIADORES DE TEJIDO 2 0.18
BOMBA DE REFRIGERACIÓN 1 0.18
GUIADORES DE TEJIDO 1 0.21
APARATO LIMPIADOR DE CADENA 2 0.25
DISPOSITIVO ENCOLADOR DE ORILLOS 1 0.25
DESENROLLADOR TRES DEDOS 4 0.3
BOMBA DE PINTURA A RODILLOS DE
FOULARD 1 0.3
RODILLO DE TRACCION 2 0.35
REGULACION DE RODILLOS 2 0.37
MEZCLADORA DE PINTURA PARA TELAS 1 0.76
ANCHURA DE RODILLOS 1 0.8
RODILLOS ENSANCHADORES 1 1.1
CONTROLADOR DE RODILLOS 1 1.2
RODILLO DE SOBREALIMENTACION 1 1.3
RODILLOS ENSANCHADORES 1 1.5
ACCIONAMIENTO DE AJUSTE DE ANCHO 1 3
DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS 2 3.3
APARATOS INDUCTORES DE TEJIDO 2 4.8
Fuente: [23]
En el ANEXO I, se detallan las características técnicas de los 53 motores que participan
en el Proceso de Termofijado.
Siendo los de mayor relevancia, y en los que se centrará el análisis individual del presente
estudio los detallados a continuación:
1 de los16 motores de ventilación de aire caliente
1 de ventilación de aire refrigerante
1 de foulard
43
1 de los 5 motores exhaustor
1 de accionamiento principal.
TABLA 5. 2. Detalle de motores
ITEM IDENTIFICACIÓN DE MOTORES POTENCIA TOTAL
(KW)
1 VENTILADOR DE AIRE CALIENTE 120
2 VENTILADOR REFRIGERADOR 7.5
3 ACCIONAMIENTO PRINCIPAL 10
4 VENTILADOR EXHAUSTOR 11
5 FOULARD 12.5
6 OTROS 30.66
Fuente: [23]
FIGURA 5. 2. Resumen de carga instalada porcentual de motores
Fuente: [23]
La relevación se dio en base al porcentaje de participación que tienen estos
motores en la demanda del proceso.
[PORCENTAJE]
[PORCENTAJE]
[PORCENTAJE]
[PORCENTAJE]
[PORCENTAJE]
[PORCENTAJE]
RESUMEN DE CARGA INSTALADA
VENTILADOR DE AIRE CALIENTE VENTILADOR REFRIGERADOR
ACCIONAMIENTO PRINCIPAL VENTILADOR EXHAUSTOR
FOULARD OTROS
44
5.2.2. Características Técnicas y Datos de Placa
Las placas de datos es el medio mediante el cual el fabricante suministra una gran
cantidad de información útil sobre diseño y mantenimiento del motor. Esta información es
particularmente valiosa para los instaladores y el personal electrotécnico de la planta
industrial, encargado del mantenimiento y reemplazo de los motores existentes.
Se describe a continuación las características técnicas que reflejan los datos de placa de
cada motor a ser analizado.
5.2.3. Motor de ventilador de aire caliente
FIGURA 5. 3. Motor ventilador de aire caliente y dato de placa
Fuente: [21]
El proceso de Termofijado posee 16 motores de ventilador de aire caliente, los cuales
poseen dos velocidades una baja de 1175 [1/min] y una alta de 1755 [1/min], se
encuentran distribuidos dos motores por cada campo, en total son 8 campos.
Los motores del ventilador de aire caliente, permiten tener una adecuada disipación de
calor dentro de la cámara y sobre la tela, conforme se describe a continuación.
Entendiéndose como campo lo que se define en el literal 3.15.
45
5.2.3.1 Descripción grafica de funcionamiento de motor del ventilador de aire
caliente
FIGURA 5. 4. Descripción grafica de funcionamiento del motor ventilador de aire caliente
Fuente: [23]
FIGURA 5. 5. Descripción gráfica de funcionamiento de la tobera y chapaleta
Fuente: [23]
46
Fuente: [23]
Fuente: [23]
Las chapaletas van a variar dependiendo del tipo de tela que ingrese a los campos,
el suministro de calor debe ser homogéneo o equilibrado, para que la tela no se
salga de las agujas que se encuentran sujetándola y se produzca daños en el
proceso de termofijado.
5.2.4 Motor exhaustor
FIGURA 5. 6. Motor exhaustor y dato de placa
Fuente: [23]
N.- DESCRIPCIÓN
1 PIEZA "F"
2 AISLAMIENTO
3 TOBERAS
4 TEJIDO
5 REGULACION DE LAS CHAPALETAS
6 RELES DE CADENA
7 CAJA DE VENTILADOR
8 MOTOR DEL VENTILADOR
9 RUEDA DE PALETAS
10 CAJA DE ASPIRACIÓN
11 PIEZA DE PASO
12 RADIADORES
13 CRIBAS
14 PALANCA DE AJUSTE DE CHAPALETA
15 VARILLAJE DE AJUSTE CHAPALETAS
16 TORNILLO DE SUJECIÓN
17 AISLAMIENTO
18 CAJA DE VENTILADOR
19 CHAPALETA
20 PIEZA DISTRIBUIDORA
TABLA 5. 3. Descripción de partes del motor ventilador de aire caliente
47
El motor del ventilador exhaustor, nos permite extraer el aire caliente excesivo que
se encuentra dentro del sistema.
Existen 5 motores de este tipo, distribuidos dos a los extremos de los campos y
uno en la parte final del proceso de termofijado. Poseen válvulas de control de
salida del aire caliente, para mantener y regular el nivel de temperatura dentro de
campo en un nivel constante.
5.2.5 Motor Ventilador Refrigerador
FIGURA 5. 7. Dato de placa del motor ventilador refrigerador
Fuente: [23]
El motor ventilador refrigerador, se encuentra al final de los 8 campos de aire caliente. El
propósito de este motor, es hacer que la tela que sale a temperatura muy elevada sea
enfriada a la temperatura ambiente, para que no sufra daños y para precautelar la
seguridad del operador que se recibe la tela.
48
5.2.6 Motor de Accionamiento Principal
FIGURA 5. 8. Motor de accionamiento principal
Fuente: [23]
El motor de accionamiento principal, es el motor que controla el movimiento de la banda
guía, por donde va a transportarse la tela. Esta banda tiene en sus extremos unas pequeñas
agujas, que sujetan la tela al inicio del proceso, mediante rodillos de presión, para que la
tela ingrese en la posición correcta y no se mueva al momento de ingresar a campos.
Cabe mencionar que este motor no es el original del proceso de termofijado. Por
sobrecarga se averió el motor original y se instaló el motor actual en remplazo para
continuar con la producción. Este motor no posee placa de características técnica.
El motor de cadena principal utiliza un variador de velocidad, para poder regular la
velocidad dependiendo el proceso que se realice sea de termofijado, fijado, y secado.
49
5.2.7 Motor Foulard
FIGURA 5. 9. Dato de placa de motor foulard
Fuente: [23]
FIGURA 5. 10. Motor foulard
Fuente: [23]
Este motor es utilizado en telas que se va a tinturar o teñir. Este motor mueve dos rodillos
grandes que se encuentran en una posición especial y con una separación milimétrica
entre ellos, por donde va pasar la tela, escurre en su mayor cantidad a la tela y el exceso
de pintura.
50
5.2.8 Motores Varios
En el proceso de termofijado también forman parte varios motores como son:
5.2.8.1. Motor Regulador de Ancho
FIGURA 5. 11. Motor regulador de ancho y dato de placa
Fuente: [23]
5.2.8.2. Motor cortador de orillos
FIGURA 5. 12. Motor cortador de orillos y dato de placa
Fuente: [23]
51
5.2.8.3 Motor limpiador de cadena
FIGURA 5. 13. Motor limpiador de cadena y dato de placa
Fuente: [23]
5.2.8.4 Motor Desenrollador de Orillos
FIGURA 5. 14. Motor desenrollador de orillos y dato de placa
Fuente: [23]
52
5.2.8.5 Motor Guiador de Tejido
FIGURA 5. 15. Motor guiador de tejido y dato de placa
Fuente: [23]
5.3 Potencia actual instalada
Después de haber identificado cada motor en la máquina que realiza el proceso de termofijado,
se determina la potencia total instalada, mediante la fórmula 4.13.
∑
En el anexo II, muestra las potencias nominales de cada motor, la capacidad total instalada
La potencia total instalada es de 191.7 kW.
5.4. Calibres de conductores de alimentación de los motores
Si bien no es parte del presente estudio, al momento de la realización del levantamiento de
información de las placas de los motores tambien, conjuntamente se realizó el levantamiento de
información de los conductores, la forma de conexión que estos poseen en sus borneras, el calibre
de conductor con el cual son alimentados.
Se procede a llenar la tabla de información con los calibres de conductores que posee cada motor.
53
TABLA 5. 4.Descripción de conductores de los diferentes motores
Fuente: [23]
CABLE SOLIDO CABLE SOLIDO
M 1 (VENTILADOR REFRIGERADOR) 1184 129217 - 1 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 2 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 3754942 - 11 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 3 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 18016459 - 7 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 4 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 2 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 5 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 9 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 6 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 8 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 7 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 10 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 8 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 3 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 9 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 184317 - 7 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 10 APARATOS INDUSCTORES DEL TEJIDO 3342993 - 04
M 11 APARATOS INDUSCTORES DEL TEJIDO 3342992 - 4
M 12 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 13 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 13 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 14 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 5 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 15 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 4 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 16 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 12 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 17 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 6 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 18 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 180 16459 - 4 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 19 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 180 16459 - 11 3 x10 + 1 x10 3 x12 + 1 x12
M 20 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 0990-0088 3 x10 + 1 x10
M 21 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 0990-0088 3 x18 + 1 x18
M 22 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 1184 129222 3x12
M 23 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 1185 129222 3x12
M 24 (VENTILADOR EXHAUSTOR) GZ 3 x10 + 1 x10
M 25(ACCIONAMIENTO DE AJUSTE DE ANCHO) 1184 129222 1 3 x12 + 1 x12
M 26 (DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS) 6629 01 001 3 x12 + 1 x12
M 27 (DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS) 6629 01 001 3 x12 + 1 x12
M 28 ACCIONAMIENTO PRINCIPAL ------------- 3 x 8 + 1 x 8 3 x 8 + 1 x 8
M 29 DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 1184129222 3 x14 + 1 x14
M 30 DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 1184129222 3 x14 + 1 x14
M 31 APARATO LIMPIADOR DE CADENA 1184129217 3 x18 + 1 x18
M 32 APARATO LIMPIADOR DE CADENA 1184129217 3 x18 + 1 x18
M 33 GUIADORES DE TEJIDO M03122772 3 x18 + 1 x18
M 34 GUIADORES DE TEJIDO M03122772 3 x18 + 1 x18
M 35 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 755159 3x20+1x20+1x20
M 36 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 755159 3x20+1x20+1x20
M 37 MOTOR GUIADORES DE TEJIDO LA5080-8AA93 3x20
M 38 FOULARD DNRE3/14 3x10+1x10
M 39MOTOR PARA RODILLOS ENSANCHADORES
MBT 112 M3 x18 + 1 x18
M 40MOTOR PARA MOVER LA ANCHURA DE RODILLOS ENSANCHADORES
Z10
M 41 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 7704348F 3 x18 + 1 x18
M 42 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 7704348F 3 x18 + 1 x18
M 43MEZCALDORA DE PINTURA PARA LAS TELAS
-----------
M 44BOMBA QUE ENVIA EL LIQUIDO A RODILLOS DEL FOULARD
------------ -----------
M 45 DISPOSITIVO ENCOLADOR DE ORILLOS ---------- 3 x18 + 1 x18
M 46 REGULACION DE RODILLOS FKSBL 33 3 x18 + 1 x18
M 47 REGULACION DE RODILLOS FKSBL 33 3 x18 + 1 x18
M 48 RODILLOS ENSANCHADORES 1184129222 4 x12 + 1 x12
M 49 CONTROLADOR DE RODILLOS 169256 2x14
M 50 BOMBA DE REFRIGERACION ---------- 3 x 14+1 x 14
M 51 RODILLO DE SOBREALIMENTACIN ----------- 2(3 x 12) +1 x 12
M 52 RODILLO DE TRACCIN KR_6030 2( 4X12)
M 53 RODILLO DE TRACCIN KR_6031 2( 4X12)
N.-
DATOS DE PLACA
N.- SERIEIDENTIFICACIÓN DE MOTORES
CALIBRE CONDUCTOR (AWG)
VELOCIDAD-RAPIDA VELOCIDAD-LENTA
54
Para los calibres de conductor identificados se tienen las siguientes capacidades:
TABLA 5. 5. Capacidad de conducción
Calibre del conductor (AWG) Corriente que soporta
CABLE HILO (A)
3 x10 + 1 x10 30
3 x12 + 1 x12 25
3 x12 + 1 x12 25
3 x18 + 1 x18 15
3 x14 + 1 x14 20
3 x 8 + 1 x 8 40
Fuente: [23]
TABLA 5. 6. Información técnica de conductores General Cablec
Fuente: [24]
55
Se evidencia que el calibre del conductor instalado es el adecuado para las corrientes nominales
de los motores. Sin embargo, existen empalmes en la bornera de conexión, debido a que estos
fueron rebobinados o por motivos de mantenimiento se perdieron sus elementos para poder
realizar las conexiones eléctricas.
Se debe tener en cuenta que cuando no existe un correcto empalme o una conexión floja esto
produce pérdidas eléctricas por calentamiento de los conductores por la carga con la que trabajan
los motores.
A continuación se muestra conexiones de los conductores en buen estado y los que se encuentran
con poca protección eléctrica.
FIGURA 5. 16. Conexiones de borneras en buen estado
Fuente: [23]
56
FIGURA 5. 17. Conexiones de borneras en mal estado
Fuente: [23]
FIGURA 5. 18. Conexión de motor de accionamiento principal
to r d e mmmm
Fuente: [23]
57
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
6.1. Puntos de Medición
Conforme se menciona en el literal 5.2.1, los puntos de medición seleccionados son:
Motor de ventilación de aire caliente
Motor de ventilación de aire refrigerante
Motor foulard
Motor exhaustor
Motor de accionamiento principal.
Se añade un punto de medición, para el registro eléctrico de la totalidad de la máquina donde se
ejecuta el proceso de termofijado, para definir la demanda y el consumo total de la misma. El
analizador de energía fue ubicado en la protección principal, conforme se establece en el 5.1
De la totalidad de parámetros que registran los equipos analizadores, para el presente estudio se
tomarán en cuenta:
Voltaje
Corriente
Demanda
Potencia Activa
Potencia Reactiva
Potencia Aparente
Energía
Factor de potencia
6.2. Análisis de Mediciones
Con el análisis de los registros obtenidos en los motores y del total de la máquina, se realiza el
diagnóstico del estado actual en base a condiciones normales de operación, con voltajes de la red
de distribución.
Los cálculos de factores y análisis de resultados se ejecutarán a condiciones de Demanda
Máxima, es decir, a las condiciones más exigente de operación.
58
6.2.1. Máquina que ejecuta el Proceso de Termofijado
6.2.1.1. Demanda Total
El registro de mediciones en la máquina de Termofijado, registra una demanda
máxima de 185.24kW
En la Figura 6.1, se puede visualizar el comportamiento de la carga total de la
máquina:
FIGURA 6. 1. Registro de Carga de Maquina Termofijado
Fuente: [23]
Considerando que la potencia total instalada es de 191.66kW, conforme lo
establece el literal 5.2, se determina el factor de utilización del sistema, con la
fórmula 4.2.
Siendo:
Max Demanda = 185.24kW
Capacidad Nominal = 191.66 kW
020406080
100120140160180200
14:1
5:0
0
15:5
5:0
0
17:3
5:0
0
19:1
5:0
0
20:5
5:0
0
22:3
5:0
0
0:1
5:00
1:5
5:00
3:3
5:00
5:1
5:00
6:5
5:00
8:3
5:00
10:1
5:0
0
11:5
5:0
0
13:3
5:0
0
15:1
5:0
0
16:5
5:0
0
18:3
5:0
0
20:1
5:0
0
21:5
5:0
0
23:3
5:0
0
1:1
5:00
2:5
5:00
4:3
5:00
6:1
5:00
7:5
5:00
9:3
5:00
11:1
5:0
0
12:5
5:0
0
14:3
5:0
0
16:1
5:0
0
17:5
5:0
0
19:3
5:0
0
21:1
5:0
0
22:5
5:0
0
0:3
5:00
2:1
5:00
3:5
5:00
5:3
5:00
7:1
5:00
8:5
5:00
10:3
5:0
0
12:1
5:0
0
DE
MA
ND
A [
kW]
PERFIL DE DEMANDA_TERMOFIJADO P1 P2 P3 PTOTAL
59
Siendo así, el factor de utilización de la máquina funcionando a plena carga es de
96.65%.
6.2.1.2. Energía
El registro de mediciones en la totalidad de la máquina registra un consumo de
energía de 9882.7 kWh, durante un periodo de 71h, es decir tres días, como se
observa en la Figura 6.2.
FIGURA 6. 2. Registro de energía en máquina de Termofijado
Fuente: [23]
Dado que las mediciones no fueron ejecutadas de manera simultánea, se calcula un
consumo promedio por hora, para que este pueda ser utilizado en el análisis
comparativo con los consumos individuales de cada motor.
(4.17)
kWh total = Energía total registrada en un intervalo t
t = Tiempo total de registro en horas
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
14:1
5:00
16:2
5:00
18:3
5:00
20:4
5:00
22:5
5:00
1:05
:00
3:15
:00
5:25
:00
7:35
:00
9:45
:00
11:5
5:00
14:0
5:00
16:1
5:00
18:2
5:00
20:3
5:00
22:4
5:00
0:55
:00
3:05
:00
5:15
:00
7:25
:00
9:35
:00
11:4
5:00
13:5
5:00
16:0
5:00
18:1
5:00
20:2
5:00
22:3
5:00
0:45
:00
2:55
:00
5:05
:00
7:15
:00
9:25
:00
11:3
5:00
En
erg
ía [
kWh
]
CONSUMO DE ENERGÍA_TERMOFIJADO kWh TOTAL
60
Entonces:
6.2.2. Análisis de registros de motores
Con el análisis de los registros obtenidos en los motores, se realiza el diagnóstico del
estado actual de los motores en base a condiciones normales de operación, con voltajes de
la red de distribución.
Cabe mencionar que las mediciones se ejecutaron en una sola unidad de motor por
funcionalidad, por lo que, para el análisis, se asumirá que todos los motores del mismo
tipo tienen similar comportamiento.
Los informes de cada uno de los puntos de medición se encuentran detallados en el
ANEXO IV. Los mismos contienen la información de:
Datos de Placa del motor
Demanda o Potencia Activa (kW)
Potencia aparente (kVA)
Potencia reactiva (kvar)
Factor de potencia
Energía en el intervalo de días de registro (kWh) y por hora
Factor de utilización (%)
Estos parámetros calculados registrados a valor de demanda máxima, mínima, y media.
Adicionalmente también se calcularon los siguientes factores:
Factor de demanda
Eficiencia
Potencia Mecánica
Potencia Eléctrica
61
6.2.2.1. Potencia Activa, Reactiva y Aparente
Los valores registrados en cada uno de los motores, de forma individual, se
detallan a continuación, en la Tabla 6.1.
TABLA 6. 1. Datos medidos de P, Q y S
PUNTO DE MEDICIÓN POTENCIA
ACTIVA
POTENCIA
REACTIVA
POTENCIA
APARENTE
kW kvar kVA
MOTOR CADENA 3.34 5.82 6.71
MOTOR FOULARD 5.5 11.19 12.47
MOTOR EXHAUSTOR 0.48 0.82 0.95
MOTOR VENTILADOR
REFRIGERADOR
6.96 6.16 9.29
MOTOR VENTILADOR_VELOCIDAD
ALTA
5.38 1.35 5.55
MOTOR VENTILADOR_VELOCIDAD
BAJA
3.98 0.44 4.00
Fuente: [23]
Cabe mencionar que en el tipo Motor Ventilador, se consideraron dos formas de
trabajo, a operación en velocidad alta y velocidad baja, que depende del proceso y
del tipo de tela, es por esta razón que la tabla anterior muestra los dos registros,
pero se trata de uno solo.
62
Considerando la el número total de motores de cada tipo se tiene:
TABLA 6. 2. Potencias totales acorde al número de motores
PUNTO DE MEDICIÓN CANTIDAD POTENCIA
ACTIVA
POTENCIA
REACTIVA
POTENCIA
APARENTE
# kW kvar kVA
MOTOR CADENA 1 3.34 5.82 6.71
MOTOR FOULARD 1 5.5 11.19 12.47
MOTOR EXHAUSTOR 5 2.4 4.1 4.75
MOTOR VENTILADOR
REFRIGERADOR 1 6.96 6.16 9.29
MOTOR
VENTILADOR_VELOCIDAD
ALTA
16 86.08 21.6 88.8
MOTOR
VENTILADOR_VELOCIDAD
BAJA
16 63.68 7.04 64
Fuente: [23]
Se remarca que estos datos de potencia no pueden ser evaluados con respecto al
total del proceso de Termofijado, ya que los registros de mediciones no son
coincidentes.
6.2.2.2. Factor de Uso
Los factores de utilización calculados aplicando la fórmula 4.2, con respecto a la
potencia nominal de cada uno de los motores, se detallan en la TABLA 6.3.
63
TABLA 6. 3. Factor de utilización
MOTOR DEMANDA
MÁXIMA
DATO DE
PLACA
FACTOR DE
UTILIZACIÓN
FACTOR
DE
POTENCIA
kW kW % %
DE CADENA 3.34 10 33.40% 0.49
FOULARD 5.5 12.5 44.00% 0.441
EXHAUSTOR 0.48 2.2 21.82% 0.50
VENTILADOR
REFRIGERADOR 6.96 7.5 92.80% 0.75
VENTILADOR_VELOCIDAD
ALTA 5.38 7.5 71.73% 0.97
VENTILADOR_VELOCIDAD
BAJA 3.98 7.5 53.07% 0.994
Fuente: [23]
FIGURA 6. 3. Comparación de demanda máxima con respecto a potencia de placa
Fuente: [23]
0
5
10
15
3,34
5,5
0,48
6,96 5,38
3,98
10
12,5
2,2
7,5 7,5 7,5
FACTOR DE UTILIZACIÓN (%) DEMANDA
MÁXIMA
64
Como se puede observar ninguno de los motores instalados, está operando a los
valores para los que fue diseñado. El motor ventilador refrigerador es el que
trabaja muy cercano a su potencia nominal.
En cuanto a los motores ventiladores, se concluye que bajo la modalidad de
velocidad alta, estos están registrando un factor de uso superior, con respecto al de
velocidad baja.
6.2.2.3. Factor de Demanda
El factor de demanda, considerando que la potencia total instalada es de
191.66kW, se calcula en base a la fórmula 4.1.
A modo de ejemplo se calcula el factor de demanda para el motor ventilador
refrigerador.
Siendo:
Max Demanda = 6.96 kW
Capacidad Nominal = 191.66 kW
La muestra el cálculo del factor de demanda para cada motor con respecto a la
capacidad total instalada.
65
TABLA 6. 4. Factor de demanda
MOTOR DEMANDA MÁXIMA FACTOR DE DEMANDA
kW %
DE CADENA 3.34 1.74%
FOULARD 5.5 2.87%
EXHAUSTOR 0.48 0.25%
VENTILADOR REFRIGERADOR 6.96 3.63%
VENTILADOR_VELOCIDAD ALTA 5.38 2.81%
VENTILADOR_VELOCIDAD BAJA 3.98 2.08%
Fuente: [23]
Si bien de modo individual el porcentaje de participación con respecto a la
capacidad total instalada es significativamente baja, una vez que se analiza en la
totalidad de motores, el motor ventilador en velocidad alta ya tiene una
participación representativa.
TABLA 6. 5. Factor de demanda (%)
MOTOR CANTIDAD
DEMANDA MÁXIMA
FACTOR DE
DEMANDA
kW
%
DE CADENA 1 3.34
1.74%
FOULARD 1 5.5
2.87%
EXHAUSTOR 5 2.4
1.25%
VENTILADOR REFRIGERADOR 1 6.96
3.63%
MOTOR VENTILADOR_VELOCIDAD ALTA/BAJA 16 86.08
44.91%
Fuente: [23]
66
FIGURA 6. 4. Factor de demanda
Fuente: [23]
6.2.2.4. Factor de Potencia
La Arconel en el pliego tarifario vigente, y conforme se menciona en el literal
3.27, a nivel nacional se establece como límite para factor de potencia el valor de
0.92 para los clientes regulados.
Los registros en los puntos de medición, están en su mayoría por debajo del límite
establecido, como se muestra en la FIGURA 6. 5., a excepción del Motor
Ventilador en los dos modos de operación a velocidad alta y baja.
1,74% 2,87% 1,25%
3,63%
44,91%
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
30,00%
35,00%
40,00%
45,00%
50,00%
1
factor de demanda (%)
DE CADENA
FOULARD
EXHAUSTOR
VENTILADORREFRIGERADOR
MOTORVENTILADOR_VELOCIDADALTA/BAJA
67
FIGURA 6. 6. Factor de potencia
Fuente: [23]
Al ser toda la máquina de termofijado netamente una carga inductiva por la
cantidad de motores que la conforman, y en base a los registros de factor de
potencia que se obtuvo en el presente estudio, estos factores de potencia
contribuirían a que se genere una penalización por parte de la empresa
distribuidora que proporciona el servicio eléctrico.
6.2.3. Calculo de Eficiencia de los Motores
Con el análisis de los registros obtenidos en los motores, luego de la instalación de los
equipos analizadores de energía, se realizan los cálculos correspondientes, para llegar a
definir el estado actual. A modo de ejemplo, se presentan los cálculos, aplicados en el
Motor Ventilador de Velocidad alta/baja.
Cabe mencionarse que este análisis se aplica desde el punto de vista eléctrico más no del
mecánico.
A partir de la definición de factor de utilización, se realiza el cálculo de la potencia de útil
en HP, que permita seleccionar un motor adecuado para remplazo, utilizando la siguiente
fórmula.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1
FA
CT
OR
DE
PO
TE
NC
IA
FACTOR DE POTENCIA
MOTOR CADENAMOTOR FOULARDMOTOR EXHAUSTOR
68
6.2.3.1 Definición de factor de utilización
Max Demanda = Potencia Eléctrica = 5.38kW
Capacidad Nominal = 7.5kW = 10.05 HP
6.2.3.2 Determinación de la eficiencia del motor
Para el cálculo de la eficiencia se aplica la fórmula 4.5, en base a los datos de
placa de cada motor
√
√
6.2.3.3. Cálculo de la potencia útil actual
En base a la definición de la eficiencia, se obtiene la potencia útil del motor
actualmente instalado. Este valor debe ser expresado en HP.
La potencia absorbida es la potencia eléctrica, utilizada para el factor de
utilización
Siendo:
69
= 0.8465
Potencia absorbida = Potencia eléctrica = 5.38 kW
En base a la potencia útil calculada se recalcula el factor de utilización.
Los resultados del cálculo para todos los motores se presentan en la Tabla 6.6.
TABLA 6. 6. Calculo de eficiencia y potencia útil
MOTOR
DEMANDA
MÁXIMA
POTENCIA
ELÉCTRICA
POTENCIA
MECANICA
DISEÑO EFICIENCIA
POTENCIA
MECÁNICA
ACTUAL
CADENA 3.34 11.22 10 89.13% 2.98
FOULARD 5.5 15.91 12.5 78.57% 4.32
EXHAUSTOR 0.48 2.64 2.2 83.33% 0.40
VENTILADOR
REFRIGERADOR 6.96 9.37 7.5 80.04% 5.57
VENTILADOR_VELOCIDAD
ALTA 5.38 8.86 7.5 84.65% 4.55
VENTILADOR_VELOCIDAD
BAJA 3.98 8.86 7.5 84.65% 3.37
Fuente: [23]
En base a los registros de Demanda Máxima, se evidencia que la potencia útil de
los motores se ha reducido considerablemente, por lo que es aconsejable su
cambio por motores de alta eficiencia. La muestra los valores comparativos de la
potencia mecánica y su reducción.
70
FIGURA 6. 7. Reducción útil o mecánica
Fuente: [23]
7. AUMENTO DE EFICIENCIA EN FUNCIÓN DE CONSUMOS DE ENERGÍA
Como propuesta de mejora para el proceso de Termofijado, se plantea la posibilidad de cambiar
los motores por nuevos de alta eficiencia, en función del valor monetario que esto implica en la
facturación mensual.
El análisis se lo realiza en base a los datos de placa de cada motor, y aplicando las fórmulas
expuestas anteriormente. Se aplicará a modo de ejemplo para el Motor Ventilador velocidad
alta/baja, entonces:
√
√
0
2
4
6
8
10
12
14
POTENCIA MECANICA DISEÑO
POTENCIA ÚTIL ACTUAL
71
√
Los motores operan cuatro días a la semana sin detenerse, y anualmente solo se detiene por 15
días, que deja de funcionar toda la planta. Considerando esto, se tiene un tiempo de operación
anual de:
( )
Contemplando un incremento de eficiencia a un motor tipo IE3, es decir, Rendimiento Premium,
se obtiene un ahorro en dólares de 234 usd/año por cada unidad, conforme se muestra en la Tabla
6.7., considerando un costo de 0.09 usd/ kWh y 4416 h/año de operación.
TABLA 6. 7. Reducción de costos en función de aumento de eficiencia
PARÁMETRO MOTOR ACTUAL MOTOR EFICIENTE unidad
Potencia de Placa 7.5 7.5 kW
Eficiencia 84.65% 90.10% %
Potencia Eléctrica 8.86 8.32 kW
Horas de Operación 4416 4416 h
Costo kWh 0.099 0.099 usd
Coste de Operación 3873.45 3639.16 usd
Diferencia anual
234.29 usd
Fuente: [23]
72
Siendo así para todos los motores se tiene:
TABLA 6. 8. Condición actual de los motores
CONDICION ACTUAL
MOTOR
POTENCIA
PLACA
POTENCIA
ELECTRICA EFICIENCIA
COSTE DE
OPERACIÓN (USD)
CADENA 10 11.22 89.13% 4905.20
FOULARD 12.5 15.91 78.57% 6955.60
EXHAUSTOR 2.2 2.64 83.33% 1154.17
VENTILADOR REFRIGERADOR 7.5 9.37 80.04% 4096.41
VENTILADOR_VELOCIDAD ALTA/BAJA 7.5 8.86 84.65% 3873.45
Fuente: [23]
TABLA 6. 9. Condición con incremento de eficiencia
CONDICION CON INCREMENTO DE EFICIENCIA
MOTOR
POTENCIA
PLACA
POTENCIA
ELECTRICA EFICIENCIA
COSTE DE
OPERACIÓN (USD)
CADENA 10 10.96 91.20% 4793.68
FOULARD 12.5 13.60 91.90% 5946.46
EXHAUSTOR 2.2 2.56 85.90% 1119.68
VENTILADOR REFRIGERADOR 7.5 8.32 90.10% 3639.16
VENTILADOR_VELOCIDAD ALTA/BAJA 7.5 8.32 90.10% 3639.16
Fuente: [23]
TABLA 6. 10. Costo de operación usd
MOTOR
COSTE DE OPERACIÓN USD
ACTUAL
INCREMENTO DE
EFICIENCIA DIFERENCIA
CADENA 4905.20 4793.68 111.52
FOULARD 6955.60 5946.46 1009.13
EXHAUSTOR 1154.17 1119.68 34.49
VENTILADOR REFRIGERADOR 4096.41 3639.16 457.26
VENTILADOR_VELOCIDAD ALTA/BAJA 3873.45 3639.16 234.29
Fuente: [23]
73
TABLA 6. 11. Valor de ahorro
MOTOR CANTIDAD AHORRO TOTAL
CADENA 1 111.52
FOULARD 1 1009.13
EXHAUSTOR 5 172.43
VENTILADOR REFRIGERADOR 1 457.26
VENTILADOR_VELOCIDAD ALTA/BAJA 16 3748.70
TOTAL AHORRO 5499.04
Fuente: [23]
Con el cambio de los 24 motores producto de este estudio, se consigue un ahorro de 5499.04
USD/año, siendo un valor representativo, en comparación a adquirir una nueva máquina.
8. PRESUPUESTO
Rubro Valor (USD)
Materiales y suministros 10
Consultas en Internet 20
Movilización a la Empresa 150
Licencias de software 100
Mano de obra 200
Asesoría externa 100
Alquiler de equipos de medición 400
Análisis de muestras 120
Otros 20
Inversión Total 1120
74
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.1 Conclusiones
El motor de cadena y el motor exhaustor, presentan muy bajo factor de potencia debido a
la baja carga que tienen, contribuyendo a que la empresa sea penalizada acorde al pliego
tarifario vigente emitido por la ARCONEL.
De los registros obtenidos con los analizadores de calidad de energía se evidencia que la
potencia útil de los motores se ha reducido de forma relevante con respecto a la capacidad
nominal.
Los motores: exhaustor, Foulard y de cadena, presentan bajos factores de utilización y
potencia, ya que la demanda registrada se ubica por debajo de la potencia nominal en
placa, esto debido a que durante el periodo de medición no se realizaron trabajos con telas
que requieren mayor potencia mecánica de éstos motores, es decir, la mayor parte del
tiempo de operación están subcargados.
La eficiencia calculada de cada uno de los motores, en base a sus datos de placa es
cercana al valor establecido en tablas de acuerdo a la norma IEC 60034-30, para un motor
de eficiencia estándar. Siendo este actualmente el menos recomendado para su utilización.
En el motor ventilador y los motores de ventilación de aire caliente/frío, la propuesta de
cambio por motores de eficiencia alta o de premium, garantiza una reducción del
consumo energético en el proceso de termofijado y por lo tanto una reducción en los
costos de facturación mensual y anual, dado que en estos motores el factor de utilización
está por sobre el 70%.
En los motores cuyo factor de utilización está por debajo del 50%, es decir, que su
condición normal de operación es subutilizada, no representa un beneficio relevante el
cambio a motores más eficientes.
Cabe mencionar que no es posible evaluar la demanda máxima, individual de cada uno de
los motores analizados con respecto a la demanda máxima del proceso total, debido a que
no se tienen registros coincidentes.
75
9.2 Recomendaciones
Se sugiere realizar mantenimientos preventivos en los motores, al menos de 2 años, en sus
partes más críticas como son rodamientos, escobillas, limpieza en la bornera de
conexiones y reajuste de los pernos.
Se sugiere realizar el cambio de los motores que ya hayan tenido más de 4
recombinaciones ya que por el factor de rebobinado las condiciones de operación y
eficiencia se afecta.
Se recomienda se realice el cambio de los conductores de alimentación de los motores
que presenten deterioro, empalmes o desgaste en el aislamiento del conductor.
76
10. REFERENCIAS
[1] A. d. J. Herrera Chugá, «Estudio del Factor de carga para el diseño eléctrico de edificios de
oficinas y locales comerciales del sector comercial en la ciudad de quito,» Quito, 2007.
[2] S. Ramirez Cataño, «Redes de Distribución de Energía,» Universidad Nacional de
Colombia, Manizales.
[3] D. Cayuela Marín, «Determinación de la temperatura de termofijado del poliéster mediante
análisis termomecánico,» Instituto de Investigación Textil y Cooperación Industrial,
Cataluña, 2004_01.
[4] H. Haro Vaca, «Normalización de parametros en las variables que inciden en la calidad de la
tela Jersey, Mezcla algodón 30/1 elastano 40 denier, colores oscuros, el el proceso de
prefijado y termofijado,» Ibarra, 2011.
[5] N. Álvarez Fernández, «Análisis de diferentes procedimeintos y ensayos para la
determinación del rendimiento en motores de inducción trifásicos,» Ingenieria Técnica
Industrial.
[6] Q. HERNANDEZ y M. D. J. RIVAS, «Repository software,» Eprints , 2009. [En línea].
Available: http://ri.ues.edu.sv/3821/. [Último acceso: 01 Junio 2018].
[7] M. Quijano Hernández y N. Rivas Niño, «Evaluación del impacto sobre el parametro
eficiencia eléctrica en motores elécticos rebobinados de bajo voltaje,» San Salvador, 2009.
[8] FIDE, «Fideicomiso para el ahorro de Energia Eléctrica».
[9] E. Budia Sánchez, «Modelo de Auditoria Energetica en el Sector Industrial,» Universidad
Carlos III, MADRID.
[10] E. A. Figueroa Barrionuevo, «Auditoría Energética de los Edificios Administrativo y
Docente de la Facultad de Ingenieria Civil y Mécanica de la Universidad Tecnica de
Ambato, para disminuir el consumo de Energía Eléctrica,» Ambato, 2015.
[11] D. Sevilleja Aceituno, «Eficiencia Energetica en el Sector Industrial,» Leganes, 2011.
[12] J. Garcia Sanchez y A. Carretero Peña, «Gestion de la eficiencia energetica: Cálculo de
consumo, indicadores y mejora,» Aenorediciones, España, 2012.
[13] C. A. Rios Porras, «Análisis de Armónicos en Sistemas Eléctricos,» Universidad
Tecnológica de Pereira, Pereira, 2003.
77
[14] Iñaqui, «Armonicos en sistemas de distribución eléctrica,» 2015.
[15] J. D. Arcila, «Armónicos en Sistemas Eléctricos,» 2015.
[16] Ramiro, «Blog Electrico,» 14 Mayo 2012. [En línea]. Available: http://potenciaelectrica-
ramls95.blogspot.com/2012/05/potencia-en-corriente-continua-y.html. [Último acceso: 22
Julio 2018].
[17] ARCONEL, Pliego Tarifario para las empresas eléctricas de distribución, Quito: Quito,
2018.
[18] R. Merchan, «Twenergy,» 01 Febrero 2012. [En línea]. Available:
https://twenergy.com/a/que-es-la-energia-electrica-381. [Último acceso: Lunes Julio 2018].
[19] G. Gonzales, «Profesor en linea,» Obi, [En línea]. Available:
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ElectricidadPotenciaResist.htm. [Último acceso: 23
Julio 2018].
[20] «Comparatarifasenergia.es,» Compara Cambia Ahorra, 2014. [En línea]. Available:
http://www.comparatarifasenergia.es/info-energia/calcular-el-consumo. [Último acceso: 23
Julio 2018].
[21] «Ecuador Noticias,» Ultimas, 09 Julio 2015. [En línea]. Available:
https://www.ecuadornoticias.com/2015/07/consultar-planillas-de-luz-en-guayaquil.html.
[Último acceso: 23 Julio 2018].
[22] MEER, «Centro sur,» Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, [En línea]. Available:
http://www.centrosur.gob.ec/calcular-consumo. [Último acceso: 23 Julio 2018].
[23] E. S. GUALPA AYALA, Autoria Propia, Quito: Planta de la Empresa Textil, 2018.
[24] G. Cable, Cables de Baja Tención, España, 2018.
78
ANEXOS
79
ANEXO I. Datos de placa de motores del proceso de termofijado
M 1 (VENTILADOR REFRIGERADOR) 1184 129217 - 1
M 2 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 3754942 - 11
M 3 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 18016459 - 7
M 4 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 2
M 5 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 9
M 6 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 8
M 7 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 10
M 8 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 3
M 9 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 184317 - 7
M 10 APARATOS INDUCTORES DEL TEJIDO 3342993 - 04
M 11 APARATOS INDUSCTORES DEL TEJIDO 3342992 - 4
M 12 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217
M 13 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 13
M 14 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 5
M 15 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 4
M 16 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 12
M 17 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 6
M 18 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 180 16459 - 4
M 19 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 180 16459 - 11
M 20 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 0990-0088
M 21 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 0990-0088
M 22 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 1184 129222
M 23 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 1185 129222
M 24 (VENTILADOR EXHAUSTOR) GZ
M 25 (ACCIONAMIENTO DE AJUSTE DE ANCHO) 1184 129222 1
M 26 (DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS) 6629 01 001
M 27 (DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS) 6629 01 001
M 28 ACCIONAMIENTO PRINCIPAL -------------M 29 DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 1184129222
M 30 DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 1184129222M 31 APARATO LIMPIADOR DE CADENA 1184129217
M 32 APARATO LIMPIADOR DE CADENA 1184129217M 33 GUIADORES DE TEJIDO M03122772
M 34 GUIADORES DE TEJIDO M03122772M 35 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 755159
M 36 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 755159M 37 GUIADORES DE TEJIDO LA5080-8AA93
M 38 FOULARD DNRE3/14M 39 RODILLOS ENSANCHADORES MBT 112 M
M 40 ANCHURA DE RODILLOS ENSANCHADORES Z10
M 41 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 7704348F
M 42 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 7704348F
M 43 MEZCALDORA DE PINTURA PARA TELAS
M 44 BOMBA DE PINTURA A RODILLOS DEL FOULARD ------------
M 45 DISPOSITIVO ENCOLADOR DE ORILLOS ----------
M 46 REGULACION DE RODILLOS FKSBL 33
M 47 REGULACION DE RODILLOS FKSBL 33
M 48 RODILLOS ENSANCHADORES 1184129222M 49 CONTROLADOR DE RODILLOS 169256
M 50 BOMBA DE REFRIGERACION ----------
M 51 RODILLO DE SOBREALIMENTACIÓN -----------
M 52 RODILLO DE TRACCIÓN KR_6030
M 53 RODILLO DE TRACCIÓN KR_6031
N.-
DATOS DE PLACA
N.- SERIEIDENTIFICACIÓN DE MOTORES
80
ANEXO II. Potencias nominales de cada motor
DELTA ESTRELLA DELTA ESTRELLA DELTA ESTRELLA
(1/min) (Hz)
M 1 (VENTILADOR REFRIGERADOR) 1184 129217 - 1 7.5 2.2 0.82 220 380 16.5 9.5 1720 60
M 2 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 3754942 - 11 7.5 2.2 0.83 220 380 28 16 1440/1730 60
M 3 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 18016459 - 7 7.5 0.82 220 28.5 1720 60
M 4 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 2 7.5 0.82 220 380 12 32 1755 60
M 5 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 9 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 6 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 8 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 7 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 10 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 8 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 3 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 9 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 184317 - 7 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 10 APARATOS INDUCTORES DEL TEJIDO 3342993 - 04 4.8 0.86 220 380 18 10.5 1700 60
M 11 APARATOS INDUSCTORES DEL TEJIDO 3342992 - 4 4.8 0.86 220 380 18 10.5 1700 60
M 12 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 7.5 0.86 220 12 32 1175/1755 60
M 13 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 13 7.5 0.86 220 380 12 32 1175/1755 60
M 14 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 5 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 15 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 4 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 16 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 12 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 17 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 1184 129217 - 6 7.5 0.82 220 12 32 1175/1755 60
M 18 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 180 16459 - 4 7.5 0.82 220 28.5 1720 60
M 19 (VENTILADOR DE AIRE CALIENTE) 180 16459 - 11 7.5 0.82 220 28.5 1720 60
M 20 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 0990-0088 2.2 0.85 220 380 8.15 4.7 2880 60
M 21 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 0990-0088 2.2 0.85 220 380 8.15 4.7 2880 60
M 22 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 1184 129222 2.2 0.89 220 380 8.1 4.7 3385 60
M 23 (VENTILADOR EXHAUSTOR) 1185 129222 2.2 0.89 220 380 8.1 4.7 2880 60
M 24 (VENTILADOR EXHAUSTOR) GZ 2.2 0.86 220 440 8.4 4.2 1725 60
M 25 (ACCIONAMIENTO DE AJUSTE DE ANCHO) 1184 129222 1 3 0.81 220 380 12.4 7.2 1140 60
M 26 (DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS) 6629 01 001 3.3 220 14 3440 60
M 27 (DISPOSITIVO EXTRACTOR DE ORILLOS) 6629 01 001 3.3 220 14 3440 60
M 28 ACCIONAMIENTO PRINCIPAL ------------- 10 220 ------- ---------- --------- 60
M 29 DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 1184129222 0.18 0.8 220 380 1.09 0.63 1635 60
M 30 DISPOSITIVO CORTADOR DE ORILLOS 1184129222 0.18 0.8 220 380 1.09 0.63 1635 60
M 31 APARATO LIMPIADOR DE CADENA 1184129217 0.25 220 380 1.35 0.77 3340 60
M 32 APARATO LIMPIADOR DE CADENA 1184129217 0.25 220 380 1.35 0.77 3340 60
M 33 GUIADORES DE TEJIDO M03122772 0.18 0.8 220 240 1.01 0.59 1565 60
M 34 GUIADORES DE TEJIDO M03122772 0.18 0.8 220 240 1.01 0.59 1565 60
M 35 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 755159 0.3 0.85 220 380 1.4 0.8 3320 60
M 36 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 755159 0.3 0.85 220 380 1.4 0.8 3320 60
M 37 GUIADORES DE TEJIDO LA5080-8AA93 0.21 0.62 220 380 1.8 1.05 810 60
M 38 FOULARD DNRE3/14 12.5 0.27 220 380 33.5 19.4 2500 60
M 39 RODILLOS ENSANCHADORES MBT 112 M 1.5 220 81 900 60
M 40 ANCHURA DE RODILLOS ENSANCHADORES Z10 0.8 0.68 220 380 0.77 0.45 1650 60
M 41 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 7704348F 0.3 0.8 230 400 1.3 0.75 2830 60
M 42 DESENRROLLADOR TRES DEDOS 7704348F 0.3 0.8 230 400 1.4 0.75 3390 60
M 43 MEZCALDORA DE PINTURA PARA TELAS 0.76 220 380 8.1 4.7 3360 60
M 44 BOMBA DE PINTURA A RODILLOS DEL FOULARD ------------ 0.3 220 380 0.6 60
M 45 DISPOSITIVO ENCOLADOR DE ORILLOS ---------- 0.25 0.77 220 380 1.35 0.77 3340 60
M 46 REGULACION DE RODILLOS FKSBL 33 0.37 0.6 2800 60
M 47 REGULACION DE RODILLOS FKSBL 33 0.37 0.6 2800 60
M 48 RODILLOS ENSANCHADORES 1184129222 1.1 0.73 220 380 6.6 3.75 1115 60
M 49 CONTROLADOR DE RODILLOS 169256 1.2 0.8 150 80 mA 1800 60
M 50 BOMBA DE REFRIGERACION ---------- 0.18 0.8 220 380 1.3 0.75 1630 60
M 51 RODILLO DE SOBREALIMENTACIÓN ----------- 1.3 220 5 2500 60
M 52 RODILLO DE TRACCIÓN KR_6030 0.35 ------ 240 4 120 mm/s 60
M 53 RODILLO DE TRACCIÓN KR_6031 0.35 ------ 240 4 120 mm/s 60
191.66 kW 0.80175 552.92 498.65
DATOS DE PLACA
POTENCIA CONEXIÓN CONEXIÓNVELOCIDAD FRECUENCIA
N.-
SUMA DE CARGA INSTALADA =
FP
CAPACIDAD (kW) VOLTAJE [V] CORRIENTE [A]
N.- SERIEIDENTIFICACIÓN DE MOTORES
81
ANEXO III. Tipos de tela en proceso de termofijado
Ingresa Sale
T F S PANT VARI 1 2 3 4 5 6 7 8 R_T T_B T_S T_C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
X SPORT ESTAMPADO 30 08/03/2018 10:40 11:47 180 180 181 179 180 181 180 180 171 X X X X X X X X X X X X
X CORTINA 1.5 1.5 20 11:55 12:06 180 175 179 181 182 179 181 181 175 X X X X X X X X X X X X
X SPORT ALGODÓN 1.5 1.52 35 12:16 14:00 180 181 182 178 182 178 179 180 168 X X X X X X X X X X X X
X SPORT ESTAMPADO 35 14:00 14:34 180 158 181 182 179 178 180 176 171 X X X X X X X X X X X X
X CASPEADO 35 14:38 15:17 180 104 117 157 166 162 149 119 103 X X X X X X X X X X X X LA TELA CAMBIA SU COLOR, SI NO ESTA CON EL CALOR NECESARIO EL ESTAMPADO SE SALE
X ESTAMPADO 1.58 1.63 30 12/03/2018 15:00 15:11 180 179 175 178 178 181 184 180 169236/
240
231/2
30 235 216
X BRAMANTE 2.36 2.42 30 15:39 16:25 180 182 172 180 187 186 188 179 176242/
240
230/2
30 242 217 TELA PARA ENVIAR A ESTAMPAR
X JERSEY ESTAMPADO 1.58 1.63 31.62 16:39 17:05 180 179 177 181 183 179 179 186 180
X CAMISERIA 1.5 1.52 33.44 17:20 17:55 180 181 179 179 180 178 184 180 177
X JERSEY 1.6 1.64 30 18:05 18:27 180 182 165 170 176 176 184 175 177 LA VELOCIDAD ES BAJA, MUEVE CHAPALETA
X JERSEY (AZUL) 1.53 1.65 29 30.15 13/03/2018 9.00 9:35 180 176 172 175 177 178 179 177 170241/
240
228/2
30 240 227 X X X X X X X X X X X X
X BRAMANTE ESTAMPADO 1.82 1.83 17 17.08 9:49 11:10 180 167 167 172 176 176 178 168 158 X X X X X X X X X X X X
X JERSEY (BLANCO) 1.7 1.66 28 28.9 11:37 12:26 180 177 169 170 174 178 182 176 170241/
240
229/2
30 242 217 X X X X X X X X X X X X SE COLOCA GOMA EN LOS FILOS DE LA TELA
X JERSEY (BLANCO) 1.7 1.66 28 28.8 13:00 13:50 180 180 176 179 180 182 185 180 169 X X X X X X X X X X X X SE COLOCA GOMA, CORTE DE ORILLO
X BRAMANTE 2.4 2.42 28 28.8 14:52 15:37 180 181 176 180 183 182 181 178 141242/
240
229/2
30 242 223 X X X X X X X X X X X X PARA ESTAMPAR
X LISTOCK (AZUL) 1.5 1.52 28 28.9 15:42 16:12 190 181 191 189 191 191 191 185 167 X X X X X X X X X X X X
X CAMISA 1.5 1.5 35 35.88 16:18 16:25 150 151 141 150 154 156 161 150 146232/
240
224/2
30 233 216 X X X X X X X X X X X X SE PASA A VER SI NO TIENE MANCHAS LA TELA
X CAMISA 1.5 1.52 28 28.31 16:35 17:09 180 173 174 170 173 177 179 180 164 X X X X X X X X X X X X USO DEL FOULARD (I1=26,7)_(I2=31,6)_(I3=31))
X VELO LLANO 2.82 3 32 33 14/03/2018 7:30 9.33 210 149 169 207 210 210 208 191 166241/
240
226/2
30 241 242 X X X X X X X X X X X X FOULARD (entra blanco y sale celeste)
X VELO TOLDO 2.8 2.82 28 28.7 9:40 13:50 210 148 174 197 204 203 198 181 160 X X X X X X X X X X X X (entra blanco, sale celeste, se coloca en los filos goma
X JERSEY ESTAMPADO 1.6 1.63 27 27.8 14.30 15:05 180 173 172 173 179 179 184 177 172241/
240
228/2
30 242 224 X X X X X X X X X X X X
X CAMISERIA (ROSA) 1.5 1.52 28.4 29.4 15:40 15:55 180 170 170 171 178 179 184 178 169 X X X X X X X X X X X X FOULARD
X TIPO TOALLA 1.8 1.82 21 21.9 16:00 16:38 180 179 185 183 184 181 185 180 172 X X X X X X X X X X X X
X TIPO TOALLA 1.8 1.82 30 31 16:38 16:52 175 177 175 174 177 176 178 173 174 X X X X X X X X X X X X
X JERSEY(BLANCO) 1.7 1.66 28.5 29.5 16:52 ---- 180 181 177 181 182 179 184 181 174 X X X X X X X X X X X X
X BRAMANTE ESTAMPADO 2.4 2.42 24 25.2 15/03/2018 9:16 9:55 190 172 191 191 188 190 190 175 143241/
240
227/2
30 242 224 X X X X X X X X X X X X SEBRA
X JERSEY ESTAMPADO 1.6 1.62 30 30.8 10:00 10:17 185 173 185 184 187 186 185 176 149 X X X X X X X X X X X X
X SPORT (BLANCO) 1.48 1.52 35 36.03 10:30 12:05 180 172 176 180 178 179 180 173 152 X X X X X X X X X X X X
X TETERON 1.45 1.52 28 28.84 12:08 12:45 180 169 169 175 178 178 179 175 163 X X X X X X X X X X X X
X TIPO TOALLA 1.8 1.82 25.5 26.4 12:58 13:09 180 159 177 184 181 180 182 159 142230/
240
215/2
30 230 237 X X X X X X X X X X X X EL CALDERO NO LLEGA A SU TEMPERATURA
X BRAMANTE ESTAMPADO 1.52 1.52 22 23 13:39 13:50 180 172 182 182 179 182 182 171 143 X X X X X X X X X X X X
X SPORT 1.74 1.76 19 20.1 14:19 14:22 180 125 137 153 161 160 148 124 113 X X X X X X X X X X X X PRUEBA FOULARD
X ZAFARI 2.7 2.7 35 36.09 14:58 16:00 180 102 89 106 114 111 93 77 76 X X X X X X X X X X X X NO USAN VENTILADOR REFRIGERANTE
R_T T
T_B F
T_S S
T_C
HORA
INICIO
HORA
FINAL
REGULADOR DE TERMOSTATO
TERMOSTATO DE LA BOMBA
TERMOSTATO DE SEGURIDAD
TERMOSTATO DE CHIMENEA
TERMOFIJADO
FIJADO
SECADO
DATOS TOMADOS
CAMPOS (PV)TIPO DE TELAPROCESO
VELOCIDAD BAJA VELOCIDAD ALTA
VENTILADORES DE VIENTO CALIENTE
OBSERVACIONES
TIEMPO DE PROCESO
FECHACALDERO
SP
TEMPERATURA ©ANCHO DE TELA
(m)
CADENA
82
ANEXO IV. Informes de puntos de medición